强激光照射对2H-SiC晶体电子特性的影响

使用基于密度泛函微扰理论的第一原理赝势法,计算了纤锌矿结构2H-SiC晶体在强激光照射下的电子特性,分析了其能带结构和电子态分布.计算结果表明:2H-SiC平衡晶格参数a和c随电子温度Te的升高逐渐增大;电子温度在0—2.25 eV范围内时,2H-SiC仍然是间接带隙的半导体晶体,当Te超过2.25 eV达到2.5 eV以上时,2H-SiC变为直接带隙的半导体晶体;随着电子温度升高,导带底和价带顶向高能量或低能量方向发生了移动,当电子温度Te大于3.5 eV以后,价带顶穿越费米能级;电子温度Te在0—2.0 eV变化时,带隙随电子温度升高而增大;Te在2.0—3.5 eV范围变化时,带隙随电子温度升高而快速地减少,表明2H-SiC晶体的金属性随电子温度Te的继续升高而增强.在Te=0,5.0 eV处,计算了2H-SiC晶体总的电子态密度和分波态密度.电子结构表明Te=0 eV时,2H-SiC是一个带隙为2.3 eV的半导体;在Te=5.0 eV时,带隙已经消失而呈现出金属特性,表明当电子温度升高时晶体的共价键变弱、金属键增强,晶体经历了一个熔化过程,过渡到金属状态.

强激光照射对6H-SiC晶体电子特性的影响

使用基于密度泛函微扰理论的第一性原理赝势法,模拟研究了纤锌矿6H-SiC晶体在强激光照射下电子特性的变化.研究结果表明,电子温度T_e在升高到3.89 eV及以上后,6H-SiC由间接带隙的晶体变为直接带隙的晶体;带隙值随电子温度T_e升高先是增大后又快速减小,当电子温度T_e大于4.25 eV以后,带隙已经消失而呈现出金属特性.

强激光下4H—SiC晶体电子特性的第一性原理研究

为了研究4H—SiC晶体在强激光辐照下电子特性及其变化,采用基于密度泛函微扰理论的第一性原理赝势的方法,对纤锌矿4H—SiC晶体在强激光照射下的电子特性的变化进行了理论分析和实验验证。结果表明,电子温度T_e在0eV^2.75eV范围内时,4H—SiC仍然是间接带隙的半导体晶体;当电子温度T_e升高达到并超过3.0eV以上时,4H—SiC变为直接带隙的半导体晶体;电子温度T_e在0eV^2.0eV变化时,带隙值随电子温度升高而增大;电子温度T_e在2.0eV^3.5eV变化时,带隙值随电子温度T_e的升高而迅速地减小;当电子温度T_e高于3.5eV以后,带隙已经消失而呈现出金属特性。该研究对制作4H—SiC晶体特殊功能电子元件是有帮助的。

强激光照射对3C-SiC晶体电子特性的影响

运用赝势和密度泛函微扰理论的从头计算方法,对具有闪锌矿结构的3C-SiC晶体在强激光照射下的电子特性进行了研究。发现3C-SiC平衡晶格参数随电子温度T_e的升高在逐渐增大;当T_e在0e V^1.5e V范围内增大时,价带顶和导带底向低能量方向移动;当T_e>1.5e V以后,价带顶和导带底向高能量方向移动;当T_e在0e V^5e V范围内时,带隙随电子温度升高也增大。T_e超过5.1e V后,价带顶穿越费米能级而导致金属性增强。在T_e=0e V和T_e=8e V处,计算了3C-SiC晶体的总电子态密度和分波态密度;电子结构表明T_e=0e V时,3C-SiC是一个带有带隙为1.31e V的间接带隙半导体;在T_e=8e V时,带隙已经消失而呈现出金属特性,表明当电子温度升高时晶体的共价键变弱、金属键增强,晶体经历了一个熔化过渡到金属状态。