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Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2013-01-01

Journal:低温物理学报

Included Journals:PKU、ISTIC、CSCD

Volume:38

Issue:3

Page Number:175-182

Key Words:Zn_(1-x)Cu_xO合金; 电子结构; 形成焓

Abstract:采用第一性原理中的VASP软件包,在考虑所有Cu掺杂原子构型的前提下,对Zn_(1-x)Cu_xO合金的晶格参数、禁带宽度、电子结构和形成焓进行
   了计算,重点研究了Cu掺杂比例和掺杂原子构型对纤锌矿wz-Zn_(1-x)Cu_xO合金的结构稳定性的影响.计算结果表明:随着Cu含量的不断增加
   ,a值减小了5.3%,而c值增加了3.2%;纤锌矿Zn_(1-x)Cu_xO合金的禁带宽度随着Cu含量增加而减小,带隙改变量遵循指数变化规律De
   ltaE_g=1.2x~(0.5),与实验结果一致;对比不同Cu含量下的Zn_(1-x)Cu_xO合金电子态密度发现:随着Cu含量的增加,价带顶
   向高能方向移动和导带底向低能方向移动是带隙变小的根本原因.通过比较纤锌矿、黑铜矿和赤铜矿三种Zn_(1-x)Cu_xO合金形成焓发现,在x>40
   %时,纤锌矿Zn_(1-x)Cu_xO合金的结构开始向黑铜矿相转变.在特定的掺杂浓度下,不等价构型的合金形成焓差异比较大,这样导致在较低的掺杂浓
   度下,就可能出现纤锌矿和黑铜矿两相共存的现象.经过仔细的研究发现特定掺杂含量下,Cu倾向于占据同一平面内Zn格位