外界壓力作用下ZnO中的缺陷行為

《外界壓力作用下ZnO中的缺陷行為》是依託吉林大學，由崔田擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：外界壓力作用下ZnO中的缺陷行為
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：崔田
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

實現ZnO基光電器件的關鍵是製備出優質的p型ZnO。經過十餘年的努力，以多種方法實現了ZnO的p型特性。但是幾個關鍵的科學問題還沒解決1.未摻雜ZnO中對n型電導起主要作用的雜質和本徵缺陷的種類、形成機制、狀態，對p型摻雜的自補償機制，還沒有完全清楚2.觀察到的p型電學特性是否來自受主雜質產生的空穴3.p型ZnO的穩定性如何。這些問題不解決，勢必會影響對ZnO認識和套用進程。我們利用密度泛函理論和從頭算分子動力學，通過壓力調製，調整ZnO原子間距和晶格對稱性，調控宿主原子與缺陷的相互作用，探索未摻雜ZnO中n型缺陷以及p型雜質的形成機制、存在狀態、局域結構及其對導電類型和結構穩定性的影響，了解雜質與缺陷行為對壓力的敏感程度。希望為未摻雜ZnO中雜質和本徵缺陷的表征提供新的途徑，並對自補償機制有新的認識；對p型ZnO的形成機制、p型電導的穩定性、雜質狀態與物理性能關係有更深層次的理解。

結題摘要

為探索ZnO中n型缺陷及p型雜質的形成機制、存在狀態、局域結構，了解雜質和缺陷行為對壓力的敏感程度，如雜質形成能、束縛能、離化能等隨壓力的變化情況，我們採用基於密度泛函理論的第一性原理計算方法，系統研究了ZnO體系中本徵缺陷的存在方式、穩定性以及受外界壓力的影響，研究了N-In共摻誘導的p型電導的穩定性、雜質狀態與物理性能。從理論上給出了ZnO基底材料MgZnO合金的結構相圖以及BeZnO合金的高壓結構，並對其電子性質進行了討論。 本項目在ZnO雜質的高壓行為的探討、ZnO基底合金高壓結構的探索，對p型ZnO的設計、性能的提高以及在極端條件下的套用等方面有著重要的意義。