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为了揭示Mg掺杂影响ZnO带隙的物理机制及高压对ZnO微结构、电子结构和发光性质的影响机理,本论文采用MaterialsStudio计算软件中的CASTEP模块,用超原胞方法,在LDA近似下,采用平面波基组和超软赝势,对不同掺杂浓度下的MgZnO晶体的几何结构进行优化,得到Mg掺杂对ZnO晶体微结构的影响,进而计算MgZnO的电子结构,研究了导带底和价带顶的移动情况。结果表明,Mg的掺入导致其周围的原子产生较大的弛豫,同时ZnO的导带底向高能量方向移动,但价带顶的位置则没有明显的变化。
在LDA近似下,分别对纤锌矿和岩盐矿结构ZnO的晶体在不同压强下的晶格结构进行了优化,计算了不同压强下两种结构ZnO晶体的自由能—体积曲线,得到了纤锌矿和岩盐矿结构的ZnO晶体间发生转变的相变压强。