ZnO 中锌空位作为极化子空穴陷阱的研究

本文利用杂化密度泛函理论计算探索了 ZnO 中的锌空位。预测锌空位是一个极深的极化子受主，能够在四个最近邻 O 离子上各束缚一个局域空穴。空穴局域化伴随着 O 离子明显的向外弛豫，导致对称性降低和形成能减小。值得注意的是，我们发现需要初始对称性破缺才能捕捉到这一效应，这可能解释了为何在一些先前的杂化密度泛函研究中未观察到极化子空穴局域化。我们提出了一个简单模型，以合理化关于近似等距的热力学电荷态转变能级的发现。此外，通过采用一维位形坐标模型，并利用从杂化密度泛函理论计算中获得的参数，我们计算了发光谱线形。结果表明，孤立的锌空穴不太可能是通常观测到的 n 型材料可见光区发射光谱的来源，而更可能是红外区的发光来源。