文档介绍：第卷第期临沂师范学院学报年月
. . .

潘洪哲
.;
.中圈工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验窀,四川绵阳
摘要:运用密度泛函平面波赝势方法和广义梯度近似,对替代式掺杂/一
的超晶胞电子结构进行了模拟计算,分析了一:
的异同以及价键的一些性质进行了对比分析发现,由于的掺杂,价带宽度展宽,导带宽度和禁带宽度
均变窄;态密度出现了几个新的峰,,相对于—
的光吸收系数,一:的吸收系数有所降低,并且向长波方向移动, 处的吸收峰向长波方向移
动约. .
关键词:平面波赝势方法;密度泛函理论;相氮化硅;掺杂
中图分类号:, 文献标识码: 文章编号:———
一,是根据第一一性原理赝势能带理论预言的、,
它具有与金刚石相当的硬度、热导率、高的绝缘性,可广泛应用于光、电、热等领域⋯.基于这种理
论预言,由于一和一的晶体结构相同,
与一和一类似的性质,而且由于与、等材料的附着力良好,可应用于微电子和薄膜
,氮化硅是一种介电材料,碳化硅是一种半导体材料,两者的结合将可
,对的研究具有重要的应用价值.
本文在一模型的基础上,用一个原子替换一个原子,从而得到理想情况下的一
掺原子的模型;采用基于密度泛函理论的平面波赝势法和广义梯度近似,对该模
型进行优化,确定其掺杂能级在禁带宽度中的相对位置;探讨掺杂微粒中原子与基质之间的相互
作用,并对其电子结构和光学性质进行了理论分析.
计算方法和模型
一的结构属空间群我们对其进
行结构优化后, 其原胞晶格常数为.
, ‘. ; .。, , .。.
本文计算中取×的超晶胞见图,超晶胞
为最低对称。掺杂时,原子直接取代其中
一个原子. 图
:的超晶胞结构模型图
图是我们所建的一:的×超晶胞
,较小的球为原子,
,在一晶
胞中,根据原子位置的不同,可将原子分成两类,两类原子的态密度及净电荷等物理数据差别
,同种原子就具有很不相同的态密度,所以有必要再次对各个原
收稿日期:——
作者简介:,山东苍山人,临沂师范学院助教,:低维凝聚态物理
第期潘洪哲:掺杂一的电子结构和光学性质

电荷相差不大时,才能确保周期性边界条件对杂质中心的影响较小,否则还需要进一步扩大超晶胞.
经验证,本文采用××的超晶胞结构即可符合该条件.
。选取为,交换一
关联能采用广义梯度近似修正方法【,..—
/.在对模型的结构优化中,:,,
.计算工作通过美国公