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第43 卷第4 期 硅 酸 盐 学 报 Vol. 43 ，No. 4
2 0 1 5 年 4 月 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY April ，2015
DOI ：10.7521/j.issn.0454-5648.2015.04.09
应变ZnO 光学和电学特性的第一性原理计算
1,2 1 1 1 1
乔丽萍 ，柴常春 ，于新海 ，杨银堂 ，刘 阳
(1. 西安电子科技大学微电子学院，宽禁带半导体材料与器件重点实验室，西安 710071 ；
2. 西藏民族学院信息工程学院，陕西 咸阳 712082)
摘 要：基于应变张量理论，建立未应变ZnO 与不同Mg 组分表征的应变ZnO/Zn Mg O 超胞模型，进而采用密度泛函理论
1–x x
框架的第一性原理平面波规范-守恒赝势方法，研究应变ZnO 的电学和光学特性。计算结果表明，导带电子有效质量随应力
增加而稍有增加；“重空穴”带和“轻空穴带” 的空穴有效质量几乎未受到应力的影响，而场致分裂带空穴有效质量随应力增加
而明显减小，该结果与KP 法计算结果一致。光学特性研究表明，在23～40 eV 高能段，由于应变ZnO 的反射率和吸收值均
小于未应变ZnO 的反射率和吸收值，表明应变ZnO 在高能段平均光透射率增加。
关键词：氧化锌；第一性原理；应变；分裂能；有效质量；反射率
中图分类号：O413 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2015)04–0424-07
网络出版时间：2015–04–01 16:15:06 网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ1615.006.html
First-Principles Calculations of Electrical and Optical Properties of Strained ZnO
1,2 1 1 1 1
QIAO Liping , CHAI Changchun , YU Xinhai , YANG Yintang , LIU Yang
(1. Key Lab of Wide Band-Gap Semiconductor Materials and Devices, School of Microelectronics, Xidian University, Xian 710071,
China; 2. School of Information Engineering, Tibet University for Nationalities, Xianyang 712082, Shanxi, China)
Abstract: The supercell modules of unstrained and strained ZnO were established based on the theories of strain tensor, in which the
magnitude of stress was determined by Mg co
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