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          不同濃度的Nd摻雜對氧化鋅的光學(xué)性質(zhì)的影響_

          不同濃度的Nd摻雜對氧化鋅的光學(xué)性質(zhì)的影響

          發(fā)布時間:2023-12-07


                 氧化鋅是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料,成本低,制備工藝簡單。因此,摻雜稀土元素的氧化鋅在制備光電器件方面具有廣闊的應(yīng)用前景。理論上講,銪摻雜氧化鋅具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)上,銪摻雜的氧化鋅已被用于顯示設(shè)備,如平板電視。


                 通過理論研究發(fā)現(xiàn),摻雜不同濃度的稀土元素可以使氧化鋅的光電性能發(fā)生相當(dāng)明顯的變化。但是,關(guān)于不同濃度的Nd摻雜對氧化鋅光學(xué)性質(zhì)的影響,理論研究很少。本文主要采用基于密度泛函理論的第一性原理計算方法,研究了稀土元素釹摻雜ZnO的光學(xué)性質(zhì)。首先,比較了其中一種摻雜濃度和純ZnO體系的介電函數(shù)、吸收系數(shù)和反射系數(shù)。然后分析了不同摻雜濃度體系的介電函數(shù)。最后,計算了不同摻雜濃度體系的吸收系數(shù)。


                 所有的計算都是根據(jù)密度泛函理論的第一原理計算程序在維也納Abinit仿真軟件包(VASP)中進(jìn)行的。使用的交換關(guān)聯(lián)勢是廣義梯度近似(GGA)。計算參數(shù)設(shè)置:采用Monkorst-park特殊k點(diǎn),5×5×3網(wǎng)格對整個布里淵區(qū)求和,平面波截止能量為450eV。為了得到可靠的結(jié)果,靜力計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。晶格常數(shù) a = b =0.3249 nm , c =0.5206 nm ,其中 c / a 為1.602。Zn-O鍵長沿c軸方向?yàn)?.1992 nm,其他方向?yàn)?.1973 nm。在本文中,我們構(gòu)建的純ZnO晶體的模型是:純ZnO晶體的超晶胞由36個原子組成,是在ZnO晶胞的基矢方向上延伸兩個單元得到的3×3×1的超晶胞。模型(如圖1a所示)。O、Zn和Nd的價電子分別為O2s22p4、Zn3d104s2和Nd5s25p65d16s2。不同濃度的稀土元素(Nd)的摻雜模型如圖1所示。其中,(a)是純Z數(shù)的3×3×1的超級單體(b)Nd-36是一個3×3×1的超級單體。(c)釹-72是一個3×3×2的超級電池。(d)Nd-108是一個3×3的超級單體。


                 肇慶新潤豐高科技材料有限公司擁有完整的氧化鋅產(chǎn)業(yè)鏈。其主要產(chǎn)品包括陶瓷級氧化鋅(99氧化鋅、99煅燒氧化鋅、99.5煅燒氧化鋅、RA95煅燒氧化鋅、RA95型釉活性氧化鋅、輪胎級氧化鋅、橡塑級氧化鋅、電子研磨工具專用氧化鋅等。

          不同濃度的Nd摻雜對氧化鋅的光學(xué)性質(zhì)的影響_

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