氧化锌被认为是替代掺铟氧化锡的第三代透明导电薄膜。

可广泛应用于太阳能电池的电极、电子仪器的显示等设备上。

本文研究了ZnO薄膜的光电性能及其不同的生长方向，得到了**的生长方向。

用密度泛函理论对ZnO体系进行了计算。利用量子浓缩程序计算了稳定结构的能带结构、态密度等电子性质。

结果表明，ZnO(002)晶体平面的价带**值和导带最小值均通过费米能级，系统表现出半金属性质，这对系统的电学性能有重要影响。利用wannier90程序对带结构进行插值，得到了**的**局部Wannier函数。

利用密度泛函微扰理论研究了声子的性质，得到了**的声子动态矩阵和电子声子耦合矩阵元。在此基础上，利用弛豫时间近似和电子声子耦合理论，利用Perturbo程序求解玻尔兹曼输运方程。

得到了不同温度下的散射速率和弛豫时间，分析了电导率和迁移率随温度升高而降低的原因。

在光学性质的计算中，采用了随时间变化的密度泛函理论和。利用x程序求解Kohn-Sham方程，通过得到介电函数求出折射率、吸收系数、可见光透过率等重要光学性质。

结合电学和光学特性分析，确定(002)晶面为**生长方向，这与实验得到的**生长方向一致。

因此，为制备更好的ZnO薄膜提供了理论依据和支持。本论文的工作填补了氧化锌理论研究的空白。

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