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稀土元素Lu,Sc掺杂GaN光电特性的第一性原理研究 被引量：2
1
作者 付莎莎 肖清泉 +2 位作者 姚云美 邹梦真 谢泉 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2024年第1期161-167,共7页
基于密度泛函理论,采用广义梯度近似(GGA+U)平面波超软赝势方法,计算了本征GaN和稀土元素Lu、Sc掺杂GaN体系的电子结构和光学性质.结果表明:计算得到本征GaN的禁带宽度为3.37 eV,与实验值(3.39 eV)接近. Lu掺杂后GaN体系带隙变窄,而Sc... 基于密度泛函理论,采用广义梯度近似(GGA+U)平面波超软赝势方法,计算了本征GaN和稀土元素Lu、Sc掺杂GaN体系的电子结构和光学性质.结果表明:计算得到本征GaN的禁带宽度为3.37 eV,与实验值(3.39 eV)接近. Lu掺杂后GaN体系带隙变窄,而Sc掺杂后诱导了深能级杂质,带隙变宽,但仍为直接带隙半导体.掺杂后体系均发生畸变,晶格常数和体积增大,且在费米能级附近产生杂质带. Lu、Sc掺杂GaN体系的静态介电常数较本征GaN(4.50)均有所增大.Lu、Sc掺杂后体系介电常数虚部整体左移,光吸收边往低能方向移动,发生了红移现象.计算结果对稀土元素Lu、Sc掺杂GaN高压光电材料的开发和研究提供了理论依据. 展开更多
关键词 GAN 第一性原理 掺杂 光电性质
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碱土金属X(X=Be,Mg,Ca和Sr)掺杂二维SnS_(2)材料的第一性原理研究
2
作者 柏慧 梁前 +1 位作者 钱国林 谢泉 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第4期134-142,共9页
基于密度泛函理论的第一性原理研究赝势平面波方法,计算了碱土金属X(X=Be, Mg, Ca和Sr)掺杂二维单层SnS_(2)的电子结构、磁学性质和光学性质.结果表明:S-rich条件下的体系相较于Sn-rich更稳定,能带结构表明:在Be掺杂后,SnS_(2)体系从自... 基于密度泛函理论的第一性原理研究赝势平面波方法,计算了碱土金属X(X=Be, Mg, Ca和Sr)掺杂二维单层SnS_(2)的电子结构、磁学性质和光学性质.结果表明:S-rich条件下的体系相较于Sn-rich更稳定,能带结构表明:在Be掺杂后,SnS_(2)体系从自旋向上通道和自旋向下通道完全对称的非磁性半导体转变为具有1.999μB磁矩的磁性半导体.在Mg掺杂后,体系转变为非磁性P型半导体;Ca和Sr两种掺杂体系由于极化程度的不同,导致在下自旋通道的能带穿过费米能级,而在上自旋通道的能带并未穿过费米能级,呈现出磁矩分别为1.973、2.000μB的半金属特性.同时发现X(X=Be, Mg, Ca和Sr)掺杂后,掺杂体系实部静态介电常数大幅度增加,掺杂后的SnS_(2)体系的极化能力增强,虚部数值在低能区明显变大,更适用于长波长光电器. Be, Mg, Ca和Sr掺杂不仅导致吸收边红移,而且提高了红外光区域的有效利用率. 展开更多
关键词 二维SnS_(2) 电子结构 磁性 光学性质
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Janusβ-Te_(2)S单层缺陷的第一性原理研究
3
作者 余航 钱国林 +1 位作者 柳琼 谢泉 《功能材料》 北大核心 2025年第5期5120-5127,共8页
Janusβ-Te_(2)S被预测为一种可运用在光电领域的新型二维材料。采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统研究了单空位、双空位和Stone Wale(SW)缺陷对Janusβ-Te_(2)S单层电子结构和光学性质的影响。研究表明,β-Te_(2)S中不同类型... Janusβ-Te_(2)S被预测为一种可运用在光电领域的新型二维材料。采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统研究了单空位、双空位和Stone Wale(SW)缺陷对Janusβ-Te_(2)S单层电子结构和光学性质的影响。研究表明,β-Te_(2)S中不同类型缺陷的形成能为0.45~1.12 eV,总体低于相似结构二维材料中对应的缺陷形成能,这表明实验条件下β-Te_(2)S更易产生缺陷结构。缺陷形成后,β-Te_(2)S发生不同程度的结构畸变,其能带结构中出现与缺陷类型相关的局域能级,局域能级的孤立性则进一步受缺陷浓度影响。其中,含有一种SW缺陷的β-Te_(2)S在不引入局域能级的情况下,由间接带隙半导体转变为直接带隙半导体。此外,缺陷结构还对β-Te_(2)S的光吸收性能产生了显著影响。缺陷不同程度上减小了β-Te_(2)S在紫外光波段的光吸收峰值,部分类型缺陷使其在极紫外光和可见光波段产生了新的吸收峰。研究为β-Te_(2)S的实验制备给予了理论支持,并为其利用缺陷工程设计光电子器件提供了参考。 展开更多
关键词 β-Te_(2)S 缺陷 能带结构 光学性质
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电子束蒸发方法研究Mg2Si的薄膜及其光学带隙 被引量：3
4
作者 肖清泉 房迪 +3 位作者 赵珂杰 廖杨芳 陈茜 谢泉 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期202-207,共6页
Mg_2Si材料作为一种新型环境友好半导体材料,其薄膜制备方法及其光学性质的研究对其应用研发起到基础性作用.采用电子束蒸发方法在Si(111)衬底上沉积Mg膜,在氩气环境下进行热处理以制备Mg_2Si半导体薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜... Mg_2Si材料作为一种新型环境友好半导体材料,其薄膜制备方法及其光学性质的研究对其应用研发起到基础性作用.采用电子束蒸发方法在Si(111)衬底上沉积Mg膜,在氩气环境下进行热处理以制备Mg_2Si半导体薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、分光光度计对制备的Mg_2Si薄膜进行表征.在氩气环境、温度500℃、压强200 Pa下,研究热处理时间(时间3-7 h)对Mg_2Si薄膜形成的影响.XRD和SEM结果表明:通过电子束蒸发沉积方法在500℃、热处理时间为3~7 h能够得到Mg_2Si薄膜.热处理温度是500时,最佳热处理时间是4 h,得到致密度好的薄膜.通过对薄膜的红外透射谱测试,得到了Mg_2Si薄膜的光学带隙,其间接光学带隙值为0.9433 eV,直接光学带隙值为1.1580 eV.实验数据为Mg_2Si薄膜的研发在制备工艺和光学性质方面提供参考. 展开更多
关键词 半导体薄膜 MG2SI 电子束蒸发 热处理
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β-Ga_2O_3掺Al的电子结构与能带特性研究 被引量：3
5
作者 郑树文 范广涵 皮辉 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期12102-12107,共6页
采用第一性原理的平面波超软赝势方法,对β-Ga2O3掺Al的AlxGa2-xO3(x=0,0.5,1,1.5,2)合金进行结构优化、电子态密度和能带特性的研究。结果显示,AlxGa2-xO3为间接宽能隙材料,能隙是由导带底Ga 4s态和价带顶O 2p态共同决定,其弯曲系数分... 采用第一性原理的平面波超软赝势方法,对β-Ga2O3掺Al的AlxGa2-xO3(x=0,0.5,1,1.5,2)合金进行结构优化、电子态密度和能带特性的研究。结果显示,AlxGa2-xO3为间接宽能隙材料,能隙是由导带底Ga 4s态和价带顶O 2p态共同决定,其弯曲系数分别为0.452eV(直接)和0.373eV(间接)。当增大Al的掺杂量,AlxGa2-xO3的体积变小,总能量升高,能隙逐渐增大,这与实验结果相一致。 展开更多
关键词 第一性原理 β-Ga2O3 AL掺杂 电子结构 能带特性
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新型半导体材料BaSi_2的研究进展 被引量：3
6
作者 郝正同 杨子义 谢泉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第19期28-31,40,共5页
正交相BaSi2是一种新型高效的环境友好半导体材料,在光电、热电方面有着极为广阔的应用前景。详细介绍了正交相BaSi2的结构、光电性质、热电性质及其制备技术,并对目前存在的问题及未来的研究动向作了简要讨论。
关键词 正交相BaSi2 光电性质 热电性质 晶体结构 制备工艺
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铜/金刚石复合材料热导率正交实验研究 被引量：2
7
作者 丁彬彬 范广涵 +6 位作者 周德涛 赵芳 郑树文 熊建勇 宋晶晶 喻晓鹏 张涛 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2013年第1期6-9,共4页
采用高温高压法制备了铜/金刚石复合材料。通过正交实验法研究了复合材料中金刚石粒度的不同尺寸和对应的体积比、铜和金刚石的体积比及保压保温时间等各种因素对复合材料热导率的影响。结果表明:铜和金刚石的体积比因素对热导率的影响... 采用高温高压法制备了铜/金刚石复合材料。通过正交实验法研究了复合材料中金刚石粒度的不同尺寸和对应的体积比、铜和金刚石的体积比及保压保温时间等各种因素对复合材料热导率的影响。结果表明:铜和金刚石的体积比因素对热导率的影响最大,而金刚石不同粒度的体积比影响最小。获得了基于提高复合材料热导率的最佳制备工艺条件是,配料中金刚石粒度尺寸为75μm和250μm,金刚石大小粒度的配料体积比为1∶4,铜和金刚石的配料体积比为7∶3和保压保温时间为2 h,该工艺条件下制备的复合材料热导率为238.18 W/(m.K)。 展开更多
关键词 铜/金刚石复合材料 高温高压法 正交实验法 热导率
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InN材料及器件的最新研究进展 被引量：1
8
作者 丁少锋 范广涵 +2 位作者 李述体 郑树文 陈琨 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期16-20,共5页
InN材料是性能优良的Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体材料,在光电子领域有着非常重要的应用价值,由此成为最近国际国内研究的热点。就InN材料的制备方法、p型掺杂、电学特性、光学特性、器件的研究应用以及国内研究的最新进展进行了综述。
关键词 INN 特性 应用 进展
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(Fe,N)双掺杂MgF_2电子结构和光学性质的第一性原理研究 被引量：1
9
作者 王霞 李宗宝 +1 位作者 谢泉 邓明森 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期101-106,共6页
采用基于密度泛函理论(DFT)平面波超软赝势方法并选择GGA+PBE相关泛函理论,计算并对比了纯MgF2晶体、Fe掺杂MgF2晶体、N掺杂MgF2晶体和(Fe,N)不同位置双掺杂MgF2晶体的晶体结构、电子结构以及吸收光谱.研究了不同替位掺杂方式对MgF2光... 采用基于密度泛函理论(DFT)平面波超软赝势方法并选择GGA+PBE相关泛函理论,计算并对比了纯MgF2晶体、Fe掺杂MgF2晶体、N掺杂MgF2晶体和(Fe,N)不同位置双掺杂MgF2晶体的晶体结构、电子结构以及吸收光谱.研究了不同替位掺杂方式对MgF2光催化活性的影响,并在此基础上给出了掺杂后离子之间的协同作用机理.结果表明:Fe和N近邻双掺杂在可见光范围内的光吸收效率较非近邻更强,为(Fe,N)双掺杂调制的较佳方式. 展开更多
关键词 密度泛函理论 氮铁双掺杂MgF2 电子结构 光学性质
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Ba_3Si_4的制备及电子结构的研究 被引量：1
10
作者 杨子义 郝正同 谢泉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第20期1-4,共4页
采用磁控溅射法在Si(111)衬底上沉积了Ba单层膜,研究了退火温度对Ba-Si化合物生成的影响。X射线衍射表明,在真空中退火12h后出现了Ba3Si4(202)和Ba3Si4(221)衍射峰,表现出择优取向,700℃是理想的退火温度。采用第一性原理对Ba3Si4的能... 采用磁控溅射法在Si(111)衬底上沉积了Ba单层膜,研究了退火温度对Ba-Si化合物生成的影响。X射线衍射表明,在真空中退火12h后出现了Ba3Si4(202)和Ba3Si4(221)衍射峰,表现出择优取向,700℃是理想的退火温度。采用第一性原理对Ba3Si4的能带结构和态密度进行了计算,结果表明它是一种金属,价带主要是由Si的3s、3p及Ba的5p、6s态电子构成,导带主要由Ba的5d及Si的3p态电子构成。 展开更多
关键词 Ba3Si4薄膜 电子结构 磁控溅射 退火 择优取向
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SnO_2薄膜与n-SnO_2/p-Si异质结光电特性的研究
11
作者 刘咏梅 赵灵智 +1 位作者 姜如青 邢瑞林 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第5期45-48,共4页
基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,建立SnO2超晶胞模型并进行几何结构优化,对其能带结构进行了模拟计算.结果显示,导带底和价带顶位于G点处,表明SnO2是一种直接带隙半导体.同时,采用脉冲激光沉积法分别在蓝宝石衬底和Si... 基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,建立SnO2超晶胞模型并进行几何结构优化,对其能带结构进行了模拟计算.结果显示,导带底和价带顶位于G点处,表明SnO2是一种直接带隙半导体.同时,采用脉冲激光沉积法分别在蓝宝石衬底和Si衬底上制备出SnO2薄膜及n-SnO2/p-Si异质结.扫描电镜结果表明,SnO2薄膜晶粒均匀.霍尔测试结果表明,SnO2薄膜载流子浓度高达1.39×1 020 cm-3.吸收谱测试表明,SnO2薄膜光学带隙为3.73 eV.n-SnO2/p-Si异质结的I-V曲线显示出其良好的整流特性. 展开更多
关键词 第一性原理 SnO2 薄膜 脉冲激光沉积法 n-SnO2/p-Si异质结 光电性质
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纤锌矿Be_(1-x)Mg_xO合金的电子结构和相特性研究
12
作者 郑树文 张涛 +1 位作者 张力 陈振世 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期146-150,157,共6页
采用第一性原理的平面波超软赝势方法,对纤锌矿Be_(1-x)Mg_xO合金的电子结构和相特性进行研究。结果显示,纤锌矿Be_(1-x)Mg_xO的能隙由价带顶O2p态和导带底Mg3s态共同决定。随着Mg组分的增大,Be_(1-x)Mg_xO合金的能隙逐渐变小,合金离子... 采用第一性原理的平面波超软赝势方法,对纤锌矿Be_(1-x)Mg_xO合金的电子结构和相特性进行研究。结果显示,纤锌矿Be_(1-x)Mg_xO的能隙由价带顶O2p态和导带底Mg3s态共同决定。随着Mg组分的增大,Be_(1-x)Mg_xO合金的能隙逐渐变小,合金离子性在增强。Be—O和Mg—O的平均键长差距大致使Be_(1-x)Mg_xO合金内部产生明显的晶格振动效应,而无序相Be_(1-x)Mg_xO合金的形成能比有序相要低,容易使纤锌矿Be_(1-x)Mg_xO合金内部产生无序结构,因此制备纤锌矿Be_(1-x)Mg_xO合金时要适当提高实验温度。 展开更多
关键词 第一性原理 电子结构 相特性 Be1-xMgxO
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SnS电子结构和光学性质的第一性原理研究
13
作者 刘咏梅 赵灵智 +1 位作者 姜如青 覃坤南 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第2期42-45,共4页
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法, 建立了SnS超晶胞模型并进行了几何结构优化, 对其能带结构、态密度、电荷密度及光学性质进行了模拟计算. 结果显示, SnS是一种直接带隙半导体,计算所得的带隙值0.503 eV低于实验值... 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法, 建立了SnS超晶胞模型并进行了几何结构优化, 对其能带结构、态密度、电荷密度及光学性质进行了模拟计算. 结果显示, SnS是一种直接带隙半导体,计算所得的带隙值0.503 eV低于实验值的1.3 eV.态密度计算表明,SnS是具有一定共价性的离子键晶体.当光子能量在0 - 3.10 eV和大于7.47 eV范围内时,晶体表现为介电性,在3.10 - 7.47 eV范围内晶体表现为金属性.SnS具有数量级105 cm-1的吸收系数,能强烈地吸收光能. 展开更多
关键词 SNS 第一性原理计算 电子结构 光学性质
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硅基外延Mn4Si7薄膜电子结构与光学性质研究 被引量：4
14
作者 刘怿辉 谢泉 陈茜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期9-12,共4页
基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,对外延关系Mn4Si7(001)//Si(001),取向关系Mn4Si7[001]//Si[001]的Mn4Si7平衡体系下的电子结构和光学性质进行了理论计算,计算结果表明:当Mn4Si7晶格常数选取为a=b=0.5431nm、c=1.747nm时,M... 基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,对外延关系Mn4Si7(001)//Si(001),取向关系Mn4Si7[001]//Si[001]的Mn4Si7平衡体系下的电子结构和光学性质进行了理论计算,计算结果表明:当Mn4Si7晶格常数选取为a=b=0.5431nm、c=1.747nm时,Mn4Si7为带隙宽度为0.834eV的直接带隙半导体。Mn4Si7费米面附近的价带主要由Mn的3d5态电子构成,导带主要由Mn的3d5态电子及Si的3p态电子构成。静态介电常数ε1(0)=14.48,折射率n0=3.8056。 展开更多
关键词 Mn4Si7 硅基外延 第一性原理 电子结构 光学性质
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Lu掺杂AlN的电子结构和光学性质的第一性原理研究 被引量：4
15
作者 张瑞亮 卢胜尚 +1 位作者 肖清泉 谢泉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第1期150-158,共9页
为了探索AlN在光电器件中的潜在应用,采用第一性原理计算了不同Lu掺杂浓度(以原子分数x表示)的AlN(Al_(1-x)Lu_(x)N)的电子结构和光学性质。研究结果表明,Al_(1-x)Lu_(x)N的超胞体积随着Lu掺杂浓度的增加而增加,而带隙则相反。Al_(1-x)L... 为了探索AlN在光电器件中的潜在应用,采用第一性原理计算了不同Lu掺杂浓度(以原子分数x表示)的AlN(Al_(1-x)Lu_(x)N)的电子结构和光学性质。研究结果表明,Al_(1-x)Lu_(x)N的超胞体积随着Lu掺杂浓度的增加而增加,而带隙则相反。Al_(1-x)Lu_(x)N的静态介电常数在低能区随掺杂浓度的提高而提高,随后逐渐趋向一致。随着Lu掺杂浓度的增加,反射率和吸收系数的峰值强度降低,峰值向较低能量方向移动。Al_(1-x)Lu_(x)N的能量损失光谱表现出明显的等离子体振荡特性,且峰值低于本征AlN。Al_(1-x)Lu_(x)N的光电导率在低能区随能量的增加而急剧增加。 展开更多
关键词 第一性原理 Lu掺杂AlN 电子结构 光学特性
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第一性原理研究B掺杂Mn4Si7的电子结构和光学性质 被引量：4
16
作者 王立 张晋敏 +3 位作者 钟义 贺腾 王坤 谢泉 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第2期296-301,共6页
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对未掺杂及B掺杂Mn4Si7的电子结构和光学性质进行理论计算.研究结果表明,未掺杂Mn4Si7是间接带隙半导体,其禁带宽度为0.786 eV,B掺杂后其禁带宽度下降为0.723 eV.B掺杂Mn4Si7是p型半导体材料... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对未掺杂及B掺杂Mn4Si7的电子结构和光学性质进行理论计算.研究结果表明,未掺杂Mn4Si7是间接带隙半导体,其禁带宽度为0.786 eV,B掺杂后其禁带宽度下降为0.723 eV.B掺杂Mn4Si7是p型半导体材料.未掺杂Mn4Si7在近红外区的吸收系数达到105 cm-1,B掺杂引起Mn4Si7的折射率、吸收系数、反射系数及光电导率增加. 展开更多
关键词 第一性原理 掺杂 高锰硅Mn4Si7 电子结构 光学性质
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B、N单掺杂3C-SiC电子结构和光学性质的第一性原理研究 被引量：9
17
作者 杨云飞 张晋敏 +1 位作者 范梦慧 李鑫 《原子与分子物理学报》 北大核心 2017年第6期1187-1192,共6页
采用第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,计算了未掺杂与B、N单掺杂3C-SiC的电子结构和光学性质.结果表明:掺杂改变了3C-SiC费米面附近的电子结构;B掺杂使得禁带宽度减小,价带顶上移,费米能级进入价带,形成p型半导体;N掺杂使得禁... 采用第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,计算了未掺杂与B、N单掺杂3C-SiC的电子结构和光学性质.结果表明:掺杂改变了3C-SiC费米面附近的电子结构;B掺杂使得禁带宽度减小,价带顶上移,费米能级进入价带,形成p型半导体;N掺杂使得禁带宽度减小,导带底下移,费米能级进入导带,形成n型半导体.B、N掺杂均提高了3C-SiC在低能区的折射率、消光系数和吸收系数,增强了对红外光谱的吸收. 展开更多
关键词 3C-SIC 掺杂 电子结构 光学性质 第一性原理
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硼、铝和镓掺杂对硅纳米管电子结构和光电性质的影响 被引量：2
18
作者 秦成龙 罗祥燕 谢泉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2071-2079,共9页
基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了本征硅纳米管(SiNTs)的几何结构,以及Ⅲ族元素B、Al、Ga掺杂对单壁锯齿型(14,0)SiNTs稳定性、电子结构和光学性质的影响。结果表明,褶皱型SiNTs为SiNTs稳定存在的结构,B、Al、Ga掺杂能够提高Si... 基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了本征硅纳米管(SiNTs)的几何结构,以及Ⅲ族元素B、Al、Ga掺杂对单壁锯齿型(14,0)SiNTs稳定性、电子结构和光学性质的影响。结果表明,褶皱型SiNTs为SiNTs稳定存在的结构,B、Al、Ga掺杂能够提高SiNTs的稳定性。本征(14,0)SiNTs属于窄带隙金属材料,通过B、Al、Ga的分别掺杂,SiNTs的带隙变宽,实现了SiNTs从金属性向半导体性质的转变。随着Ⅲ族元素原子序数的增大,其掺杂体系的稳定性不断降低,相应的带隙也不断减少。B、Al、Ga掺杂的单壁锯齿型(14,0)SiNTs具有近乎一致的光学性质,对于紫外光有着很强的吸收特性,并且对于红外和可见光吸收也有着不错的提升。 展开更多
关键词 掺杂 稳定性 电子结构 光学性质
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K、Ti掺杂Mg_(2)Si电子结构和光学性质的第一性原理研究 被引量：2
19
作者 张琴 谢泉 +1 位作者 杨文晟 黄思丽 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第9期1625-1632,共8页
采用第一性原理方法,对本征Mg_(2)Si以及K和Ti掺杂Mg_(2)Si的几何结构、电子结构和光学性质进行计算分析。计算结果表明本征Mg_(2)Si是带隙值为0.290 eV的间接带隙半导体材料,K掺杂Mg_(2)Si后,Mg_(2)Si为p型半导体,电子跃迁方式由间接... 采用第一性原理方法,对本征Mg_(2)Si以及K和Ti掺杂Mg_(2)Si的几何结构、电子结构和光学性质进行计算分析。计算结果表明本征Mg_(2)Si是带隙值为0.290 eV的间接带隙半导体材料,K掺杂Mg_(2)Si后,Mg_(2)Si为p型半导体,电子跃迁方式由间接跃迁变为直接跃迁,Ti掺杂Mg_(2)Si后,Mg_(2)Si为n型半导体,仍然是间接带隙。K、Ti掺杂后的静介电常数ε1(0)从20.52分别增大到53.55、69.25,使得掺杂体系对电荷的束缚能力增强。掺杂后,吸收谱和光电导率均发生红移现象,这有效扩大了对可见光的吸收范围,此外可见光区的吸收系数、反射系数以及光电导率都减小,导致透射能力增强,明显改善了Mg_(2)Si的光学性质。 展开更多
关键词 Mg_(2)Si 第一性原理 掺杂 电子结构 光学性质
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二维缺陷GaAs电子结构和光学性质第一性原理研究 被引量：2
20
作者 褚玉金 张晋敏 +2 位作者 陈瑞 田泽安 谢泉 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第6期1063-1068,共6页
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了存在Ga空位缺陷和掺杂B原子的二维GaAs的能带结构、态密度和光学性质.计算结果表明空位缺陷二维GaAs显示出金属特性,B原子的引入使体系变为间接带隙半导体,禁带宽度为0.35 eV.态密度计算发... 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了存在Ga空位缺陷和掺杂B原子的二维GaAs的能带结构、态密度和光学性质.计算结果表明空位缺陷二维GaAs显示出金属特性,B原子的引入使体系变为间接带隙半导体,禁带宽度为0.35 eV.态密度计算发现体系低能带主要由Ga的s态、p态、d态和As的s态、p态构成;高能带主要由Ga和As的s态、p态构成.掺杂B原子与存在空位缺陷的二维GaAs相比,静态介电常数相对较低,变为8.42,且易于吸收紫外光,在3.90～8.63 eV能量范围具有金属反射特性,反射率达到52%. 展开更多
关键词 二维GaAs Ga空位缺陷 B掺杂 第一性原理 电子结构 光学性质
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