基于团簇加连接原子模型定量分析阳离子掺杂ZnO电子载流子浓度

发布时间：2024-03-11 06:13

　　目的定量分析阳离子掺杂ZnO材料中最优化阳离子掺杂量及电子载流子浓度。方法基于团簇加连接原子模型,解析并建立阳离子掺杂ZnO材料的团簇式结构,计算最优阳离子掺杂量条件下的电子载流子浓度。根据理论分析结果,设计Sn掺杂ZnO材料,并利用磁控溅射方法制备Sn掺杂ZnO薄膜。通过紫外可见分光光度计、霍尔效应测试仪等分别评价Sn掺杂ZnO薄膜的透光率和电子载流子浓度。结果以纤锌矿ZnO为研究体系,基于团簇加连接原子模型,建立纤锌矿ZnO的团簇式{[Zn-O₄]Zn₃}。在此基础上,建立纤锌矿ZnO超团簇结构:{中心团簇式}—{第一近邻团簇式}₆—{连接团簇式}={[Zn-O₄]Zn₃}—{[Zn-O₄]Zn₃}₆—{[Zn-O₄]Zn₃}=Zn₃₂O₃₂。基于纤锌矿ZnO超团簇结构,建立阳离子掺杂ZnO的超团簇结构{[M-O_...

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图2SnZn31O32薄膜透光率曲线

综合SnZn31O32薄膜透光率和电子载流子浓度数据可知，SnZn31O32薄膜具备透明导电性质，有望成为具有高电子载流子浓度的新型透明导电氧化物材料。在实验中继续增加SnO2-ZnO混合粉体靶材中Sn的含量，则在Sn掺杂ZnO薄膜中易出现Sn的局部聚集，甚至出现SnZnO3和S....

图1纤锌矿ZnO团簇式{[Zn-O4]Zn3}结构

纤锌矿ZnO晶胞结构为Zn4O4，根据其晶胞的空间构型可知，Zn和O各存在1种空间占位，且完全对称，具体信息见表1[20-22]。根据团簇加连接原子模型，可选择某一Zn原子为中心原子，根据其周围原子的排布，其第一近邻壳层由4个O原子构成。因此纤锌矿ZnO第一近邻配位多面体为[Zn....

本文编号：3925944