文档介绍：曲阜师范大学
硕士学位论文
ZnS掺杂系统电子结构和光学性质的理论研究
姓名:齐延华
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:苏希玉
20090401
摘要关键词:硫化锌;第一性原理;掺杂;电子结构;光学性质电子态密度和吸收光谱。结果表明,V苯咏氲继宀牧希浯段.。纯年之前,以硅、锗为主元素的第一代半导体材料占统治地位。随着信息时代的来临,对信息的存储、传输及处理的要求越来越高,以砷化镓为代表的第二代化合物半导体材料显示出了巨大的优越性。而目前以宽禁带为主要特征的第三代半导体材料,如氮化镓⑻蓟、金刚石⒘蚧等,由于其更加优越的物理、化学特性而受到了人们的广泛关注。其中,猿牡酌挥刑乇鸬囊G螅菀壮赡ぃ价廉、无毒性,且具有优良的光电性能,已成为一个研究热点。荌鲎灏氲继宀牧希哂猩列靠蠛拖诵靠罅街植煌慕峁梗。对胁粼涌梢愿谋淦涞嫉缧阅堋⑻岣叻⒐庑省⒎⒐庵柿亢屠┱狗⑸涔馄追段В适应不同的实际需要。与计算机技术相结合的材料计算和设计是现代材料科学研究的重要方法。本文中,我们应用基于密度泛函理论的第一性原理方法对闪锌矿煌粼忧榭的电子结构和光学性质进行研究。论文的主要内容如下:樯芰薢的结构、基本性质、研究现状和应用情况。讨论了我们的计算工具—及其理论基础。芯苛舜縕的电子结构和光学吸收。计算了低车哪艽峁埂⒓;吸收主峰位于附近。芯苛薃粼覼系统的电子结构和光学性质。计算了两种掺杂系统的能带结构、几何参数、电子态密度和吸收光谱,并对结果进行了对比分析。结果表明,掺杂为筒粼樱粼雍蠓⑸薓1洌低炒影氲继灞湮=鹗簦籄粼游狿型掺杂。掺杂后两种系统的带隙都变小,吸收边红移,并且在浇汲鱿至诵碌奈峰,在可见光区有较强的吸收。芯苛瞬煌山鹗舨粼佣訸电子结构和光学性质的影响。计算了不同掺杂系统的能带结构、电子态密度和吸收光谱,并对结果进行了分析和讨论。结果表明,掺杂元素的主要贡献在费米面附近,掺杂后系统的价带底、导带均向低能方向移动,带隙变小。、、、牟粼游猲型掺杂,、、的掺杂为筒粼印2粼雍笙低车墓庋边都有明显的红移,在绿光区有较强的吸收。此外,虲粼酉低吃谠蹲贤馇灿薪锨的吸收,结果与实验符合。
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硕士黼期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除注明部分外硕士溯论硕士忱文粼酉低车缱日期:止以鸟,∥仫、导师签名:苗酃苏廷绎作者签名:百鲠·,硕士详位期间,在导师指导下完成的博士口日期:稹.,曲阜师范大学博士/硕士学位论文原创’陛说明日期:加曲阜师范大学博士/硕士学位论文使用授权书诳诨啊诳诨啊獭本人郑重声明:此处所提交的博士口结构和光学性质的理论研究》,是本人在导师指导下,在曲阜师范大学攻读博不包含他人已经发表或撰写的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均己在文中已明确的方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名:掺杂系统电子结构和光学性质的理论研究》系本人在曲阜师范大学攻读博士口文。本论文的研究成果归曲阜师范大学所有,本论文的研究内容不得以其他单位的名义发表。本人完全了解曲阜师范大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权曲阜师范大学,可以采用影印或其他复制手段保存论文,可以公斥发表论文的全部或部分内容。士口。
第一章绪论弟一早珀了匕慕峁购突拘灾省】,人们对辛舜罅康氖匝檠芯俊闎热恕在信息技术的各个领域中,以半导体为基础材料制作的各种器件,在人们的生活中几乎随处可见,不仅改变了人们的思维方式、生活方式,还提高了人们生活的质量,促进了人类社会物质文明的进步。在半导体材料的发展历史上,年之前,以硅、锗为主元素的第一代半导体材料占统治地位。随着信息时代的来临,对信息的存储、传输及处理的要求越来越高,以砷化镓为代表的第二代化合物半导体材料显示出了巨大的优越性。而目前以宽禁带为主要特征的第三代半导体材料,如氮化镓⑻蓟、金刚石⒘蚧等,由于其更加优越的物理、化学特性而受到了人们的广泛关注。其中,猿牡酌挥特别的要求,容易成膜,价廉、无毒性,且具有优良的光电性能,已成为一个研究热点【卜。.。殖粕列靠螅渚褰峁刮C嫘牧⒎剑扛鯶颖个影В扛佑直个原子包围,自然界中稳定存在的是闪锌矿结构。甖又称纤锌矿,其晶体结构属于六方晶系,幼髁阶罱裘芏鸦帕校琙诱加衅渲/乃拿嫣蹇隙。在℃的高温时,闪锌矿可以转变为纤锌矿,但低温情况下很难得到荆甖。常用于发光材料的I列靠蠼峁梗阂环矫妫琙具有多种优异的