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河南科技大学学报(自然科学版)2024年第02期:钾掺杂对纤锌矿型氧化锌电子结构和光学性质的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:马战红;于仁红;任凤章;

单位:河南科技大学材料科学与工程学院;

摘要:针对纯纤锌矿型ZnO禁带宽度较高,不能吸收大部分可见光的问题,采用基于密度泛函理论的第一性原理,构建了钾掺杂ZnO的4种超胞模型,并对4种模型进行几何优化,计算了K_XZn_(1-X)O的能带结构、态密度和光吸收性能。结果表明:采用广义梯度近似法(GGA)+U方法计算得到纯氧化锌带隙为3.373 eV,与实验值一致;随着钾掺杂量X的增大,ZnO的禁带宽度E_g出现先增大后减小再增加的现象,K_XZn_(1-X)O吸收带发生先蓝移后红移的现象。

关键词:钾掺杂;;纤锌矿型氧化锌;;第一性原理;;电子结构;;光学性质

基金资助:国家自然科学基金项目(51972099)