基于近代宽禁带半导体共掺理论对低阻N型ZnS掺杂性能研究

宽禁带半导体材料的掺杂不对称性是短波长同质pn结型光电器件的瓶颈问题。本项目依据现代宽禁带半导体施主受主共掺杂理论和配位场理论，通过从头算研究解决N型硫化锌（ZnS）半导体材料低阻掺杂困难，并设计基于ZnS的同质p-n结，分析其光电性能。首先基于共掺理论尝试不同施主－受主掺杂时对N型ZnS中电离能、形成能、固溶度、电阻率、迁移率等方面影响，找出最佳掺杂方案，对掺杂的性能分析时借助于最新共掺理论模型，深入研究掺杂方式、载流子浓度和本征缺陷等方面对低阻N型ZnS作用的微观机理。其次在低阻N型ZnS分析基础上，设计基于ZnS的同质p-n结并分析其光电性能。模拟结果可为实验工作者提供可靠掺杂方案和方法，为最终实现基于ZnS短波长发光器件提供理论依据。