钾掺杂对纤锌矿型氧化锌电子结构和光学性质的影响

针对纯纤锌矿型ZnO禁带宽度较高，不能吸收大部分可见光的问题，采用基于密度泛函理论的第一性原理，构建了钾掺杂ZnO的4种超胞模型，并对4种模型进行几何优化，计算了K_XZn_1-XO的能带结构、态密度和光吸收性能。结果表明：采用广义梯度近似法(GGA)+U方法计算得到纯氧化锌带隙为3.373 eV,与实验值一致；随着钾掺杂量X的增大，ZnO的禁带宽度E_g出现先增大后减小再增加的现象，K_XZn_1-XO吸收带发生先蓝移后红移的现象。