【摘 要】
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近年来,平板显示技术和太阳能光电转换技术等领域的巨大需求推进了透明导电氧化物薄膜体系的基础研究和应用开发。这类材料具有低电阻率,对可见光的高透过率,这些优异的电光
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近年来,平板显示技术和太阳能光电转换技术等领域的巨大需求推进了透明导电氧化物薄膜体系的基础研究和应用开发。这类材料具有低电阻率,对可见光的高透过率,这些优异的电光特性,使其在光电子技术领域中有着广泛的应用。
本文论述了目前被广泛研究的透明导电氧化物薄膜材料,并对透明导电氧化物半导体薄膜体系的组成、特性、透明导电氧化物薄膜的应用领域及制备TCO薄膜的主要方法进行论述。介绍了稀磁半导体的特性及其应用前景,指出可以通过非过渡金属掺杂构成稀磁半导体。
本文采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,计算了纯In2O3的能带结构、态密度,考虑电子自旋后计算了纯In2O3和在In2O3晶胞中分别替代了一个O原子掺杂非金属B、C、N后的态密度和分波态密度。计算结果表明:纯的In2O3是宽禁带直接带隙半导体,禁带宽度计算值为Eg=1.18eV;纯In2O3是没有磁性的;掺杂了B、C、N后的In2O3显示出了磁性,掺杂B、C、N后的磁矩分别为2.558μB、1.534μB、0.799μB,而且从B到N随着原子序数及原子电负性的增加磁矩是递减的,比对分波态密度可以发现对磁性的贡献主要是各原子中电子的p轨道。本文的结果可以丰富稀磁半导体基础理论的内容。
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