氧化鋅基納米材料光學性質穩定性的第一性原理研究.pdf

1、氧化鋅這種室溫下具有較寬禁帶(3.37eV)的Ⅱ-Ⅵ族二元化合物半導體材料，具有較高的激子結合能(60meV)，擁有非常獨特的光電特性，使其可應用于光電子器件以及光催化、太陽能電池等多領域，開發前景非?？捎^，備受研究工作者們的關注。但若想實現它的應用價值，就需要我們從更深層次的多方面多角度的對其進行了解。
　　本文采用基于密度泛函的第一性原理對氧化鋅及其摻雜體系的一些微觀結構和宏觀性質進行了理論上的分析計算，著重于研究不同濃度不同

2、種元素以及不同外界壓力條件對氧化鋅進行摻雜的光學性質的影響，對材料的電子結構和光學性質進行了系統的分析。主要內容如下:
　　首先對本征六方纖鋅礦結構氧化鋅體系進行了建模，并對其晶體結構、電子結構以及光學性質進行了分析，與已有實驗及理論結果相對比，證明了計算方法的正確性。
　　其次，分析了Fe摻雜和不同濃度Co摻雜氧化鋅體系的電子結構及光學性質，通過與本征態氧化鋅的計算結果相對比，發現不同濃度的摻雜和不同元素的摻雜都將對其微觀

3、結構和宏觀性質產生影響，幾種摻雜情況的帶隙均不同程度的發生改變，并分析了產生原因。
　　最后，對含有O空位缺陷情況的氧化鋅體系進行了電子結構及光學性質的分析，發現氧空位的出現使得能帶展寬，介電函數譜線發生了藍移。此外還對施加了流體靜壓力的氧化鋅的電子和光學性質進行了分析，發現隨著壓力的增大帶隙隨之線性增長，主要原因在于施加的壓力對晶格進行了壓縮，晶體內部的電子結構改變，Zn-O共價鍵作用增強，導帶以及價帶發生了不同程度的移動，引起