MxZn1-xO(M=Cd, Ca)带隙调整机理研究*

利用第一性原理方法研究了MxZn1-xO(M=Cd, Ca)合金的电子结构，阐述了M掺杂ZnO的带隙调整机理.研究表明，掺杂Cd导致ZnO禁带宽度下降，其机理是CdxZn1-xO价带顶始终由O2p占据，而导带底部则由O2p、Cd5s与Zn4s 杂化轨道控制，随着掺杂量x的增加，导带底逐步下降，出现红移效应.研究还表明，掺杂Ca导致ZnO禁带宽度增加，其机理是CaxZn1-xO价带顶仍由O2p占据，而导带底部则Zn4s控制，随着掺杂量x的增加，导带底逐步升高，出现蓝移效应.