【摘 要】
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采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Mn、N掺杂ZnO体系的电子结构及光学性质.结果表明:掺杂前后各体系都属于直接跃迁型,N-ZnO体系的禁带宽度最小,Mn-ZnO体系呈现N型
【机 构】
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伊犁师范大学物理科学与技术学院,新疆凝聚态相变与微结构实验室,新疆伊宁 835000伊犁师范大学物理科学与技术学院,新疆凝聚态相变与微结构实验室,新疆伊宁 835000;南京大学物理学院,国家固体微结
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采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Mn、N掺杂ZnO体系的电子结构及光学性质.结果表明:掺杂前后各体系都属于直接跃迁型,N-ZnO体系的禁带宽度最小,Mn-ZnO体系呈现N型半导体特性,并且Mn元素的掺入使得该体系在费米能级附近产生了杂质能级,大大降低了电子跃迁所需的能量.通过分析态密度图可以看出,掺杂元素N的2p态是禁带宽度变小的主要原因.光学性质方面,在可见光区域内N-Mn共掺后体系的光吸收系数最大,并且掺杂后体系的静介电常数明显增大,其中N单掺后的体系静介电常数最大,说明该体系对电荷的束缚能力最强.
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