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人工晶体学报2026年第02期:MgS的力学性质与p型缺陷的第一性原理计算

来源:期刊VIP网 时间:


作者:邹江;谢泉;

单位:遵义师范学院物理与电子科学学院;贵州中医药大学信息工程学院;

摘要:透明导电材料(TCMs)兼具高光学透明性和优良导电性能,是光电子显示、太阳能电池和低辐射节能窗等领域的重要功能材料。目前,n型透明导电材料已实现产业化,但高性能p型透明导电材料的研究仍然面临瓶颈。MgS因具有宽禁带和高透过率被认为是潜在的p型透明导电材料候选。本文采用杂化泛函方法,对闪锌矿型MgS的力学性质进行系统研究,并结合缺陷计算探讨其p型导电机制。结果表明,计算得到的弹性常数满足Born稳定性准则,平均普格比率为3.08,显示出柔性特征和一定的各向异性。缺陷计算表明,在富S条件下,V_(Mg)作为浅受主,离化能ε(0/-)为0.158 eV,有利于实现空穴导电,在热平衡制备方法下,Na_(Mg)与Na_(int)之间存在明显的自补偿效应,这表明在制备p型缺陷Na_(Mg)时,应考虑采用非平衡制备方法,如分子束外延制备方案。

关键词:MgS;;力学性质;;本征缺陷;;p型掺杂;;第一性原理;;密度泛函理论;;透明导电材料

基金资助:贵阳市科技平台建设项目(筑科合同[2023]7-3,遵市科合HZ字[2022]122号,遵红科合师字[2022]07号,遵师BS[2025]01,遵师BS[2023]2号)