| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-12页 |
| 1 绪论 | 第12-26页 |
| ·ZnO的基本属性 | 第12-15页 |
| ·ZnO的晶体结构 | 第12-14页 |
| ·ZnO的电子结构 | 第14-15页 |
| ·ZnO的基本应用 | 第15-17页 |
| ·紫外受激发射 | 第15-16页 |
| ·透明导电属性 | 第16页 |
| ·气敏特性 | 第16-17页 |
| ·稀磁掺杂 | 第17页 |
| ·压电特性 | 第17页 |
| ·ZnO的能带工程 | 第17-19页 |
| ·ZnO的本征缺陷与掺杂 | 第19-22页 |
| ·本征缺陷 | 第19页 |
| ·n型掺杂 | 第19-20页 |
| ·p型掺杂 | 第20-22页 |
| ·第一性原理研究ZnO的科学意义,现状和进展 | 第22-24页 |
| ·ZnO研究的科学意义 | 第22页 |
| ·第一性原理研究ZnO的现状和进展 | 第22-24页 |
| ·本论文的研究目的和重点 | 第24-26页 |
| 2 第一性原理计算基本理论和方法 | 第26-39页 |
| ·绝热近似 | 第26-27页 |
| ·单电子近似 | 第27-29页 |
| ·密度泛函理论 | 第29-30页 |
| ·交换关联能泛函的求解 | 第30-33页 |
| ·LDA | 第30-31页 |
| ·GGA | 第31-33页 |
| ·基于密度泛函的第一性原理的实现 | 第33-37页 |
| ·周期性的超晶格方法 | 第33-35页 |
| ·赝势 | 第35-37页 |
| ·Vasp与Castep软件包简介 | 第37-39页 |
| 3 Cd掺杂ZnO的第一性原理研究 | 第39-60页 |
| ·Cd掺杂对合金结构稳定性以及能带的影响 | 第39-50页 |
| ·计算模型 | 第39-40页 |
| ·ZnO与CdO的结构优化与电子结构 | 第40-42页 |
| ·掺杂构型对计算结果影响的评估 | 第42-44页 |
| ·合金的形成焓与带隙 | 第44-45页 |
| ·合金的电子结构 | 第45-49页 |
| ·应变对合金能带的影响 | 第49-50页 |
| ·CdZnO合金中本征缺陷与Cd原子的相互作用 | 第50-58页 |
| ·模型和计算方法 | 第50-51页 |
| ·纯ZnO中的本征缺陷 | 第51-53页 |
| ·掺杂ZnO中本征缺陷与Cd原子的相互作用 | 第53-56页 |
| ·CdZnO中可能存在的复合体 | 第56-58页 |
| ·小结 | 第58-60页 |
| 4 Be和Mg掺杂ZnO的第一性原理研究 | 第60-74页 |
| ·Be掺杂ZnO | 第60-68页 |
| ·计算模型和计算方法 | 第60-61页 |
| ·BeO的晶体结构和电子结构 | 第61-62页 |
| ·Be掺杂ZnO的晶格结构与电子结构 | 第62-67页 |
| ·应变对合金带隙的影响 | 第67-68页 |
| ·Mg掺杂ZnO | 第68-73页 |
| ·计算模型和计算方法 | 第68页 |
| ·纤锌矿结构的MgO | 第68-69页 |
| ·Mg_xZn_(1-x)O合金晶格常数与合金形成焓 | 第69-70页 |
| ·Mg_xZn_(1-x)O合金的电子结构 | 第70-73页 |
| ·小结 | 第73-74页 |
| 5 Cu,Ag掺杂ZnO的第一性原理研究 | 第74-85页 |
| ·Cu掺杂ZnO | 第74-80页 |
| ·计算方法和模型 | 第74-75页 |
| ·Cu氧化物的晶体结构和电子结构 | 第75-77页 |
| ·Cu掺杂ZnO的晶格结构与电子结构 | 第77-78页 |
| ·Cu掺杂导致的带隙减小 | 第78-80页 |
| ·Ag掺杂ZnO | 第80-84页 |
| ·计算方法和模型 | 第80页 |
| ·Ag氧化物的晶体结构和电子结构 | 第80-81页 |
| ·Ag掺杂ZnO的晶格结构与电子结构 | 第81-84页 |
| ·结论 | 第84-85页 |
| 6 Li,N以及Be,N共掺的第一性原理研究 | 第85-97页 |
| ·Li-N共掺 | 第85-92页 |
| ·计算方法和模型 | 第85-86页 |
| ·N掺杂ZnO | 第86-88页 |
| ·Li掺杂ZnO | 第88-89页 |
| ·Li-N共掺ZnO | 第89-92页 |
| ·Be-N共掺 | 第92-96页 |
| ·计算方法和模型 | 第92-93页 |
| ·Be掺杂ZnO | 第93页 |
| ·Be-N掺杂ZnO | 第93-96页 |
| ·小结 | 第96-97页 |
| 7 LY,HX和WZ相ZnO的电子结构和光学属性研究 | 第97-109页 |
| ·HX相的电子结构和光学属性 | 第97-105页 |
| ·计算模型 | 第97页 |
| ·晶体结构 | 第97-99页 |
| ·电子结构 | 第99-101页 |
| ·光学属性 | 第101-105页 |
| ·LY的电子结构和光学属性 | 第105-108页 |
| ·LY相的晶格参数 | 第105-106页 |
| ·电子结构 | 第106-108页 |
| ·LY相的晶格参数光学属性 | 第108页 |
| ·小结 | 第108-109页 |
| 结论 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-120页 |
| 创新点摘要 | 第120-121页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第121-122页 |
| 致谢 | 第122-123页 |