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Cu掺杂GaN/ZnO异质结的光学性质
引用本文:董明慧,赵莲,王梦霞.Cu掺杂GaN/ZnO异质结的光学性质[J].光电子.激光,2020,31(5):494-499.
作者姓名:董明慧  赵莲  王梦霞
作者单位:齐鲁理工学院,山东 济南 250200,齐鲁理工学院,山东 济南 250200,天津理工大学 功能晶体研究 院,天津 300384
基金项目:国家自然科学基金(51802102)和齐鲁理工学院高校科技计划项目(QL19K033)资助项目 (1.齐鲁理工学院,山东 济南 250200; 2.天津理工大学 功能晶体研究 院,天津 300384)
摘    要:ZnO/GaN异质结由于错配度小,化学稳定性好, 具有优良的光学、压电和热电效应等 优点,是下一代电子器件的理想材料。但是ZnO/GaN异质结的带隙宽度较宽制约了ZnO/GaN的 应用。为了减小ZnO/GaN异质结的带隙宽度,提高对可见光的吸收,采用第一性原理研究了C u掺杂对ZnO/GaN异质结稳定性、带隙和光学性质的影响。研究结果表明:Cu掺杂ZnO/GaN异 质结的结合能是负值,因此结构稳定,但是Cu位于界面处的结合能要比基体内的小,因此更 容易在界面处形成。Cu置换Ga能够明显的减小带隙的宽度,且在带隙中引入了Cu-3d杂质态 ,有利于可见光的吸收,但是置换Zn后不是很明显。Cu掺杂ZnO/GaN后引起吸收系数产生红 移,且Cu置换Ga后吸收系数在3.2 eV附近处产生明显的吸收峰55377 cm-1。Cu掺杂也使得复 介电常数虚部以及折射率虚部产生红移,说明掺杂有利于可见光的吸收。虽然Cu置换Ga后反 射率有了较大的提升,但是总体仍然维持在较低的水平,因此反射率较低。

关 键 词:ZnO/GaN异质结  结构稳定性  可见光吸收  第一性原理  折射率
收稿时间:2020/1/2 0:00:00

Optical properties of Cu doped ZnO/GaN heterostructure
DONG Ming-hui,ZHAO Lian and WANG Meng-xia.Optical properties of Cu doped ZnO/GaN heterostructure[J].Journal of Optoelectronics·laser,2020,31(5):494-499.
Authors:DONG Ming-hui  ZHAO Lian and WANG Meng-xia
Affiliation:Qilu Institute of Technology,Jinan 250200,China,Qilu Institute of Technology,Jinan 250200,China and Institute of Function al Crystal Materials,Tianjin University of Technology,Tianjin 300384,China
Abstract:
Keywords:ZnO/GaN heterostructure  structural stability  visible light absorption  first p rinciple  refractive index
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