編號：NMJS04227
篇名：N摻雜ZnO納米線電子結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的第一性原理計算
作者：付艷花,； 李遠(yuǎn)潔
關(guān)鍵詞：第一性原理,； 氮摻雜,； 氧化鋅納米線,； 能帶結(jié)構(gòu),； 形成能
機(jī)構(gòu)： 西安交通大學(xué)電子與信息工程學(xué)院,； 西安 710049
摘要： 基于密度泛函理論第一性原理的方法計算了 N 摻雜 ZnO 納米線的形成能,、能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度,。研究了 N 摻雜濃度和 N 原子替換摻雜位置對ZnO 納米線結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和能帶結(jié)構(gòu)的影響,。計算結(jié)果表明，未摻雜的 ZnO 納米線為直接帶隙半導(dǎo)體,，理論計算的帶隙值為 1.74 eV,。當(dāng) N 摻雜的摩爾分?jǐn)?shù)為 2.08%(1 個 N 原子摻雜)時，N 替換 ZnO 納米線第一層最外層位置處的 O 原子時,，體系形成能最低,，為 4.398eV，納米線結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定,；而當(dāng) N 摻雜的摩爾分?jǐn)?shù)為 4.16% (2 個 N 原子摻雜)時,，N 替換 ZnO 納米線第一層最外層和中心位置處的 O 原子時體系形成能最低,，為 8.508 eV，納米線結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定,。此外,，兩種 N 摻雜的 ZnO 納米線分別在價帶頂上方 0.49eV 和 0.63eV 處形成 N 雜質(zhì)能級，1 個 N 原子摻雜的納米線結(jié)構(gòu)比 2 個 N原子摻雜的納米線結(jié)構(gòu)具有更淺的 N 雜質(zhì)能級,。因此,，低 N 摻雜量更容易對 ZnO 納米線結(jié)構(gòu)進(jìn)行 p 型摻雜，從而為實現(xiàn) p 型 N 摻雜 ZnO 納米線提供理論分析依據(jù),。
