| 第 49 卷第 5 期 |  | Vol. 49 No. 5 | | 2019 年 10 月 | Oct 2019 |
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所屬欄目：功能材料
La摻雜ZnO光電性質(zhì)的研究 |
| 張 蕾，王海芳*，安 寧，王星星
（中北大學(xué) 環(huán)境與安全工程學(xué)院，山西 太原 030051） |
| 摘 要：采用基于密度泛函理論的第一性原理平面波超軟贗勢方法，計算了不同原子百分比含量的La摻雜ZnO 超晶胞的電子結構和光學(xué)性質(zhì)。結果表明，隨著(zhù)La摻雜量的增加，摻雜體系的體積增加，形成能增加，穩定性降低。La摻雜后禁帶寬度明顯減少，費米能級向上移動(dòng)進(jìn)入導帶，轉化為n型半導體。與未摻雜ZnO相比，La摻雜后引起光吸收邊發(fā)生藍移，高能區的吸收峰發(fā)生紅移。 |
| 關(guān)鍵詞：La摻雜ZnO；第一性原理；電子結構；光學(xué)特性 |
| 中圖分類(lèi)號：O649 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9212（2019）05-0037-04 |
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| Study on Photoelectric Properties of La-Doped ZnO |
| ZHANG Lei, WANG Hai-fang*, AN Ning, WANG Xing-xing
(School of Environment and Safety Engineering,North University of China,Taiyuan 030051,China) |
| Abstract：The electronic structures and optical properties of La-doped ZnO supercells with different atomic percentages were calculated using the first-principles plane-wave ultrasoft pseudopotential method based on density functional theory. The results show that with the increase of La doping amount, the volume of the doping system increases, the formation energy increases, and the stability decreases. After La doping, the forbidden band width is significantly reduced. The Fermi level moves upward into conduction band, which demonstrates the properties of n-type semiconductor. Compared with undoped ZnO, La doping causes a blue-shift in the light absorption edge, and the absorption peak in the high energy region is red-shifted. |
| Key words：La-doped ZnO; first-principles; electronic structures; optical properties |
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基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（21806147），山西省自然科學(xué)基金項目（201801D121268）。
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作者簡(jiǎn)介：張 蕾（1994-），女，山西臨汾人，碩士研究生，研究方向：半導體材料理論（E-mail：lzhang2013@163.com）。
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聯(lián) 系 人：王海芳，副教授，研究方向：半導體材料的制備及理論（E-mail：whfang@nuc.edu.cn）
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收稿日期：2019-10-05
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