【摘 要】
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采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,对本征ZnO,Ga、F 单掺ZnO 和Ga-F 共掺ZnO 的几何结构进行优化后计算了各体系的相关性质.结果表明各掺杂体系有各
【机 构】
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河北大学电子信息工程学院计算材料与器件模拟研究中心,河北省 保定市 0710021
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采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,对本征ZnO,Ga、F 单掺ZnO 和Ga-F 共掺ZnO 的几何结构进行优化后计算了各体系的相关性质.结果表明各掺杂体系有各自的优缺点,在制作透明导电薄膜时可根据具体要求采取不同的掺杂方案.Ga 掺杂ZnO 比F 掺杂ZnO 的晶格畸变小.相同环境下Ga 原子比F 原子更容易进入ZnO 晶格,因此掺杂后结构更加稳定.Ga、F 掺杂都改善了ZnO 的导电性,掺杂ZnO 的载流子浓度比本征ZnO 增加了3 个数量级,相同浓度的F 掺杂比Ga 掺杂能产生更多的载流子.Ga-F 共掺杂ZnO 折中了上述Ga、F 单掺杂ZnO 的优缺点.
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