목차
1. 서언 1
2. O-deficient ZnO의 미시구조: n-형 전기전도도의 원인 2
3. p-형 ZnO: 도핑난제의 원인에 대한 개념적 고찰 4
4. ZnCoO의 상온 강자성 메카지즘과 수소불순물의 역활 6
5. ZnO:H의 도핑한계와 수소에 의한 잔류광여기전도도 8
6. 결언 12
참고문헌 12
Table 1. 불순물 준위에 대한 계산 결과 6
Fig. 1. O-vacancy (VO)의 농도가 높을때, Zn-interstitial (Zni) 형성. 3
Fig. 2. Zn-intersitial과 VO간 인력상호작용의 원인으로써, pseudo-Jahn-Teller 효과에 대한 개략도. 4
Fig. 3. 결함간 상호작용 포텐셜에 대한 계산 결과. 4
Fig. 4. O-deficiency에 의한 ZnO의 Fermi준위와 결함농도. 4
Fig. 5. 불순물의 전자구조. host 전자구조와 불순물 준위간 상호작용. 5
Fig. 6. DFT에 의해 계산된 ZnO의 전자구조. 붉은 점은 GW 다체계산에 의한 보다 정확히 계산한 전자에너지이다. 붉은 점에 의한 밴드갭은 실험값과 가깝다. 6
Fig. 7. ZnO의 Density of states. 6
Fig. 8. ZnO:N의 density of states. N-불순물 준위가 VBM위에 위치하는 것을 보여준다. 6
Fig. 9. (Co-H-Co)구조에서 (a) 전자밀도(b) 스핀밀도 (c)H-준위의 파동함수 (d) 반대방향 스핀정렬시 파동함수. 8
Fig. 10. ZnCoO에 수소불순물에 의한 자기화의 온도에 따른 변화 8
Fig. 11. ZnO 내 수소불순물과 두가지 형태의 전자구조. (a)는 H와 O이 결합하여 상호작용하는 경우 shallow 도너가 되는 것을 보여준다. (b)는 H와 Zn가 결합하는 경우 전자구조이다. H준위는 VBM아래쪽에 위치하게 된다. 9
Fig. 12. ZnO내 수소불순물 상태의 density of states의 계산 결과. (a) H-O 의 경우 수소 준위가 CB에 위치하고, (b) H-Zn결합상태에서는 H준위가 VBM 아래 위치함을 보여 준다. 9
Fig. 13. 산소빈자리를 채운 수소불순물 이온 상태의 원자구조. 10
Fig. 14. H원자가 산소빈자리 포획된 두가지 상태의 Fermi준위 변화에 따른 안정성에 대한 계산결과. 10
Fig. 15. (a)(b) H-DX에 대한 전자구조 계산 결과 (c) H-DX와 HO의 전자구조에 대한 개략도, (d)(e) 밴드갭내 H-DX에 의한 깊은 준위의 전자궤도. 10
Fig. 16. H-DX 가 존재 할때, 광흡수 계수 계산 결과. 11
Fig. 17. HO구조와 H-DX구조간 격자변형에 대한 에너지 장벽. 11