| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-13页 |
| 第1章 引言 | 第13-28页 |
| ·ZnO的基本性质 | 第13-14页 |
| ·ZnO的优点 | 第14页 |
| ·ZnO中的本征点缺陷 | 第14-16页 |
| ·掺杂问题 | 第16-22页 |
| ·undoped ZnO中n型载流子的来源 | 第16-17页 |
| ·n型掺杂 | 第17页 |
| ·p型掺杂 | 第17-22页 |
| ·p型掺杂存在困难的原因 | 第22-23页 |
| ·本征点缺陷补偿 | 第22页 |
| ·AX中心 | 第22-23页 |
| ·自补偿 | 第23页 |
| ·与O空位的结合 | 第23页 |
| ·与Zn间隙的结合 | 第23页 |
| ·反位 | 第23页 |
| ·存在的问题 | 第23-26页 |
| ·本征点缺陷 | 第23-24页 |
| ·H杂质原子 | 第24页 |
| ·掺N中的问题 | 第24页 |
| ·掺杂原子的扩散 | 第24-25页 |
| ·掺杂行为 | 第25页 |
| ·计算方法的局限性 | 第25-26页 |
| ·研究目标与研究内容 | 第26-28页 |
| ·概述 | 第26页 |
| ·对LDA+U修正方法的测试 | 第26页 |
| ·点缺陷的扩散性质 | 第26-27页 |
| ·n型掺杂原子的扩散性质 | 第27页 |
| ·p型掺杂原子的扩散与掺杂性质 | 第27页 |
| ·研究缺陷能级的一种新框架 | 第27-28页 |
| 第2章 第一原理计算方法的介绍 | 第28-41页 |
| ·Hohenberg-Kohn 定理 | 第28-29页 |
| ·定理一 | 第28-29页 |
| ·定理二 | 第29页 |
| ·交换关联能泛函 | 第29页 |
| ·Kohn-Sham方程 | 第29-31页 |
| ·能量变分 | 第29页 |
| ·粒子数守恒 | 第29-30页 |
| ·应用粒子数守恒的约束条件 | 第30页 |
| ·引入单电子波函数假设 | 第30页 |
| ·引入无相互作用电子气的动能泛函 | 第30页 |
| ·Kohn-Sham方程 | 第30-31页 |
| ·总能 | 第31-33页 |
| ·动能泛函 | 第31页 |
| ·用交换关联能密度表示交换关联能 | 第31页 |
| ·总能表示 | 第31页 |
| ·交换关联能与交换关联势 | 第31页 |
| ·均匀电子气的交换关联能密度 | 第31页 |
| ·局域密度近似 | 第31-32页 |
| ·局域密度近似下，交换关联能与交换关联势的关系 | 第32页 |
| ·将交换关联能划分为交换能和关联能两部分 | 第32页 |
| ·Ceperley-Alder交换关联势近似 | 第32-33页 |
| ·超原胞方法 | 第33-36页 |
| ·周期性边界条件 | 第33页 |
| ·布洛赫定理 | 第33页 |
| ·系统总能量 | 第33-34页 |
| ·K空间表示 | 第34页 |
| ·K空间表示Kohn-sham方程 | 第34-35页 |
| ·Hellmann-Feynman力 | 第35-36页 |
| ·赝势方法 | 第36-39页 |
| ·正交化平面波方法(OPW) | 第36-37页 |
| ·正交化平面波方法(OPW)的一般形式 | 第37-38页 |
| ·离子赝势 | 第38页 |
| ·离子赝势的产生步骤 | 第38页 |
| ·可分离赝势算符和投影子(projectors) | 第38-39页 |
| ·Projector augmented waves (PAW)方法 | 第39页 |
| ·VASP软件 | 第39-41页 |
| ·特点 | 第39页 |
| ·PAW赝势 | 第39页 |
| ·K空间积分 | 第39-40页 |
| ·SMEAR | 第40页 |
| ·投影算符的计算 | 第40页 |
| ·收敛标准 | 第40页 |
| ·弛豫方法 | 第40-41页 |
| 第3章 扩散理论方法的简介 | 第41-50页 |
| ·本章引论 | 第41页 |
| ·wurzite晶格中的扩散 | 第41-44页 |
| ·扩散的基本定律 | 第41-42页 |
| ·扩散系数的计算 | 第42-43页 |
| ·关联系数的计算 | 第43-44页 |
| ·过渡态理论与CI-NEB方法 | 第44-50页 |
| 第4章 ZnO中本征点缺陷的平衡态性质 | 第50-64页 |
| ·本章引论 | 第50页 |
| ·点缺陷浓度与形成能 | 第50-54页 |
| ·形成能和迁移能级计算公式 | 第51-52页 |
| ·第一原理DFT计算中的实现方法和存在的问题 | 第52-54页 |
| ·迁移能级的LDA+U修正 | 第54-57页 |
| ·计算方法 | 第55页 |
| ·测试U值对晶格常数的影响 | 第55-56页 |
| ·U值对迁移能级的影响 | 第56-57页 |
| ·迁移能级的LDA+U修正的应用 | 第57-60页 |
| ·应变对迁移能级的影响 | 第60页 |
| ·本章小结 | 第60-64页 |
| 第5章 ZnO中本征点缺陷的扩散性质 | 第64-81页 |
| ·本章引论 | 第64页 |
| ·计算模型 | 第64-65页 |
| ·Zn间隙和Zn空位的扩散 | 第65-70页 |
| ·O间隙和O空位的扩散 | 第70-75页 |
| ·空位之间的相互作用 | 第75-77页 |
| ·(0001)O终断面上本征点缺陷的扩散性质 | 第77-79页 |
| ·应变对O空位扩散势垒的影响 | 第79-80页 |
| ·本章小结 | 第80-81页 |
| 第6章 ZnO中掺杂原子的扩散性质 | 第81-105页 |
| ·本章引论 | 第81-82页 |
| ·Ga间隙的稳定性与扩散性质 | 第82-85页 |
| ·研究背景 | 第82页 |
| ·研究目的 | 第82-83页 |
| ·计算方法与模型 | 第83页 |
| ·结果与讨论 | 第83-84页 |
| ·小结 | 第84-85页 |
| ·B, Al, Ga, In在ZnO中通过空位机制扩散 | 第85-94页 |
| ·研究背景 | 第85页 |
| ·研究目的 | 第85页 |
| ·计算方法与模型 | 第85页 |
| ·空位辅助机制理论 | 第85-88页 |
| ·结果与讨论 | 第88-94页 |
| ·小结 | 第94页 |
| ·Li, Na, K, Ag间隙在ZnO中的扩散行为 | 第94-100页 |
| ·研究背景 | 第94页 |
| ·研究目的 | 第94-95页 |
| ·计算方法与模型 | 第95页 |
| ·结果与讨论 | 第95-100页 |
| ·N, P, As, Sb间隙在ZnO中的扩散行为 | 第100-104页 |
| ·研究背景 | 第100-102页 |
| ·研究目的 | 第102页 |
| ·计算方法与模型 | 第102-103页 |
| ·结果与讨论 | 第103-104页 |
| ·本章小结 | 第104-105页 |
| 第7章 研究缺陷能级的一种新框架 | 第105-119页 |
| ·本章引论 | 第105页 |
| ·新框架 | 第105-111页 |
| ·研究背景 | 第105页 |
| ·研究目的 | 第105页 |
| ·计算方法与模型 | 第105页 |
| ·目前广泛使用的计算框架 | 第105-107页 |
| ·目前的修正方法以及其结果 | 第107-109页 |
| ·新计算框架的基本想法 | 第109-110页 |
| ·判断电荷转移的方法 | 第110-111页 |
| ·新框架的检验 | 第111页 |
| ·新框架的应用 | 第111-113页 |
| ·进一步发展 | 第113-119页 |
| ·赝缺陷 | 第114页 |
| ·赝环境 | 第114-118页 |
| ·小结 | 第118-119页 |
| 第8章 结论 | 第119-129页 |
| ·本章引论 | 第119页 |
| ·文献上的成果 | 第119-125页 |
| ·可用于p型掺杂的元素 | 第119页 |
| ·掺杂存在困难的原因 | 第119-121页 |
| ·影响掺杂溶解度的因素 | 第121-122页 |
| ·占Zn位掺杂与占O位掺杂的比较 | 第122-123页 |
| ·克服p型掺杂困难的一些方法 | 第123-125页 |
| ·本论文的成果 | 第125-129页 |
| ·计算方法方面的测试 | 第125页 |
| ·本征点缺陷的扩散性质 | 第125-126页 |
| ·掺杂原子的扩散性质 | 第126-127页 |
| ·研究缺陷能级的一种新框架 | 第127-129页 |
| 参考文献 | 第129-137页 |
| 致谢 | 第137-138页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第138页 |
