掺杂ZnO的结构稳定性及其对薄膜光电性能的影响

选择与带隙结构调整和p型掺杂紧密相关的掺杂体系，通过基于第一性原理的量子力学计算，研究掺杂ZnO的结构稳定性，重点比较掺杂对纤锌矿、闪锌矿和熔岩矿三种结构的ZnO相稳定性和能带结构，探讨掺杂体系的相结构和掺杂原子位型对能带结构的影响及其随热力学条件变化；采用磁控溅射、金属有机物化学气相沉积等薄膜制备技术，在不同的热力学条件下，制备掺杂ZnO薄膜，通过薄膜微观结构表征和变温光谱测量及电学性能测量，研究相结构变化、亚稳相形成以及掺杂原子构型等结构稳定性因素对掺杂ZnO薄膜光电特性的影响及其物理机制，为探索控制掺杂ZnO薄膜生长方法、实现ZnO基发光器件的实用化奠定必要的理论基础和实验依据。