ZnO1-xRx(R=S,Se,Te)电子结构与光学性质的第一性原理研究

基于第一性原理平面波超软赝势方法,研究了三元合金ZnO1-xRx(R=S,Se,Te)的晶体结构和电子结构随R组分x的变化关系.并计算了ZnO1-xRx合金的吸收系数、能量损失等光学性质随组分x的变化关系.结果表明,随着掺杂浓度x的增加,ZnO1-xRx的晶格常数呈近似线性递增.且禁带宽度出现弯曲,这跟三元合金ZnO1-xRx的固溶度相关.三元合金ZnO1-xRx从导带底到价带顶的光跃迁出现在Γ点,价带顶的贡献主要来自于S-3p、Se-4p和Te-5p态的电子,而导带底的价电子则是Zn的4s态.与纯净ZnO相比,光学性质中的介电函数、能量损失都是随S组分的掺入向低能方向移动,且最大峰值随S浓度的增加而增大