【摘 要】
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ZnO透明导电氧化物薄膜材料具有优越的光电性质，是当前发光器件发展的热点之一。本论文以第一性原理计算为工具，利用Material Studio软件中的CASTEP模块，对掺杂金属元素In后
【机 构】
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亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室 燕山大学,河北 秦皇岛 066004
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ZnO透明导电氧化物薄膜材料具有优越的光电性质，是当前发光器件发展的热点之一。本论文以第一性原理计算为工具，利用Material Studio软件中的CASTEP模块，对掺杂金属元素In后的ZnO进行了几何优化，分析并讨论了ZnO的结构、电学和光学性能随着In元素掺杂量的变化。研究表明，掺杂后内聚能绝对值有所降低，体系结构不如原来稳定，但内聚能仍然是绝对值很大的负数，因此体系结构能够亚稳存在，并且随着In元素掺杂量的增加，体系禁带宽度减少，当掺杂量超过2时呈现出金属性质；同时In元素含量对ZnO光学性质有很大影响。可见光范围内，反射率和吸收系数都缓慢增加，但不遵循单调递增的规律，通过计算分析得知，当掺杂量过高或其电学性质处于半导体向金属转变的过度状态时，其透过率都不同程度的降低，当掺杂量为1和4时表现出良好的透过率。
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