掺杂znte的第一性原理研究

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1、密级：学校代码：10075分类号：学号：20131173理学硕士学位论文掺杂ZnTe的第一性原理研究学位申请人：李文明指导教师：郑树凯副教授学位类别：理学硕士学科专业：微电子学与固体电子学授予单位：河北大学答辩日期：二〇一六年六月ClassifiedIndex:Code:10075U.D.CNO:20131173ADissertationfortheDegreeofEngineeringFirstprinciplestudyoftheelectronicandopticalpropertiesofdopedZnTeCandidate:LiWe

2、n-MingSupervisor:AssociateProf.ZhengShu-kaiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MicroelectronicsandsolidstateelectronicsUniversity:HebeiUniversityDateofOralExamination:June,2016河北大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作及，论文中不取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ

3、标注和致谢的地方外包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教育机一构的学位或证书所使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。日期：＞八年作者签名：＿亡月曰学位论文使用授权声明目本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，Ｐ：学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属于日解密后适用本授权声明。

4、１、保密□，在年月２、不保密［／。＇＇“＂（请在Ｗ上相应方格内打Ｖ）年月日日期；＿￡＿＾作者答名：Ａｈ來＿＾导师答名；日期：＞０＾年日摘要摘要ZnTe属于典型Ⅱ－Ⅵ族化合物半导体，为直接带隙，禁带宽度为2.26eV，由于其具有禁带宽度比较大，光子可直接跃迁和可重掺杂等特征，在光电子器件的制造和太阳能电池的应用方面具有很大的研究价值。本文利用计算机对构建的材料模型进行模拟计算，通过基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法对本征ZnTe，I替位Te，In替位Zn，Ag替位Zn以及不同浓度的B替位Zn和Cd/O，A

5、l/N，Mn/O共掺杂的ZnTe结构进行计算，结果表明：1、I替位Te后，带隙略微减小，费米能级进入导带，属于n型掺杂，吸收带边出现红移；In替位Zn掺杂后，带隙增大，禁带中出现一条施主杂质能级，光学吸收带边发生红移，紫外区域吸收系数增强；Ag掺杂后，禁带宽度略微减小，在禁带中引入杂质能级，在紫外区域吸收系数增强，在可见光范围内吸收减弱；随着B掺杂ZnTe的原子个数的增多，禁带宽度逐渐减小，价带顶出现杂质能级，在光学性质方面表现为：增大了在低能端的吸收能力，3B-ZnTe掺杂后吸收曲线出现蓝移，增强了在紫外区域的吸收能力。2、Cd/O共掺杂Z

6、nTe后，晶格失配较小，晶格稳定性较好，在价带(VB)引入受主杂质能级，在导带引入施主杂质能级，光学带隙减小，吸收带边发生红移；Al替位Zn掺杂ZnTe后，导带(CB)底接近于与费米能级(EF)重合，属于n型掺杂，N替位Te后，费米能级进入价带，属于P型掺杂，Al/N共掺杂ZnTe后由于Al和N的协同效应带隙大幅度减小，光学吸收带边红移；Mn/O共掺杂后，禁带宽度增大，禁带中出现多条杂质能级，很大程度上降低了电子吸收光子发生跃迁的最低能量，增大了在红外区域的光学吸收系数，由于带隙的增大，使得在本征吸收区域的光吸收系数降低。关键词：第一性原理C

7、ASTEPZnTe替位掺杂电子结构光学性质IAbstractAbstractZnTeisatypicalⅡ－Ⅵcompoundsemiconductorwhichhasgreatresearchvalueinthemanufactureofoptoelectronicdevicesandtheapplicationofsolarcellsbecauseofitscomparatorlargebandgap,directphotontransitionandheavydopingcharacteristics.Inthispaper,theel

8、ectronicstructuresandopticalpropertiesofCd/O,Al/N,Mn/OforcodopedandI,In,Ag,Bforsin