摘要：Mo掺杂ZnO的吸收光谱红移和蓝移两种相互冲突的实验结果均有报道,但是仍然没有合理解释.为了解决该问题,本文采用基于密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势＋U方法,用第一性原理分析了Zn0.9583Mo0.0417O,Zn0.9375Mo0.0625O,Zn14Mo2O的能带结构、态密度和吸收光谱分布.结果表明,Mo掺杂量为2.08 at%—3.13 at%的范围内,随着掺杂量的增加,体系的体积逐渐增大,形成能逐渐升高,稳定性逐渐下降,掺杂逐渐困难.与此同时,所有掺杂体系均转化为n型简并半导体.与未掺杂ZnO相比,掺杂体系的带隙均变窄,吸收光谱均发生红移,Mo掺杂量越增加,掺杂体系带隙变窄减弱、吸收光谱红移减弱、电子有效质量越减小、电子浓度越减小、电子迁移率越减小、电子电导率越减小.同时,磁矩减小,掺杂体系的居里温度能达到室温以上.

关键词：mo掺杂zno 第一性原理 吸收光谱 导电性质 

单位：内蒙古工业大学理学院; 呼和浩特010051; 内蒙古自治区薄膜与涂层重点实验室; 呼和浩特010051; 上海海事大学文理学院; 上海201306