Cu-Fe共掺杂ZnO电子结构与光学性质的第一性原理计算研究
【摘要】 基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法，计算了本征ZnO，Cu、Fe单掺杂和Cu-Fe共掺杂ZnO的电子结构和光学性质.计算结果显示:Cu掺杂属于p型掺杂，Fe掺杂属于n型掺杂，单掺杂时Cu-3d态电子和Fe-3d态电子均在禁带形成杂质能级，从而提高ZnO的载流子浓度，改善ZnO的导电性能，而Cu-Fe共掺杂时ZnO半导体进入简并态，呈现金属特性.掺杂后的ZnO介电函数虚部变化主要集中在低能量区域，光谱吸收系数及反射率曲线发生红移，其中本征ZnO对太阳光谱有较好的透射性，Fe单掺杂和Cu-Fe共掺杂ZnO对可见光谱有相似的吸收效果，而Fe单掺杂ZnO对近紫外区域的光谱透射率更小，适用于制备防紫外线薄膜.
