不同Yb掺杂浓度的ZnO的电子结构与光学特性

本文基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理计算方法,研究了不同Yb浓度掺杂ZnO体系的电子结构和光学性质.计算得到的结果证明,Yb掺杂ZnO后会造成电子结构和光学性质的明显改变.增加掺杂浓度使能带带隙逐渐变窄,其费米能级向上移动到导带,表现出n型半导体的特性;在Yb-4f态导带附近的带隙中产生了新的缺陷,同时观察到更好的吸收系数和折射率.因此,Yb掺杂ZnO对其电子性质和光学结构有很大的影响,为进一步深入了解掺杂ZnO性质的影响提供理论基础.

Co掺杂6H-SiC的第一性原理研究

此文用第一性原理密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)的平面波赝势法(PBE),计算了未掺杂及Co替位Si掺杂的6H-SiC体系的电子结构与光学特性,获得了Co掺杂将导致6H-SiC由带隙为2.016 eV的间接带隙半导体变成带隙为0.071 eV的p型半导体,且有磁性;掺杂后能带结构中出现由Co的3d能级造成的杂质能级;且载流子浓度提升,使得材料的导电性得到提高;替换掺杂使得6H-SiC在光学性质方面有所变化,介电函数实部和虚部在低能级处增大,吸收光谱从未掺杂的3.2 eV开始吸收变为略高于0 eV就开始;反射谱与电导率曲线发生红移等有益结果.

Mo掺杂4H-SiC的磁性和光学性能的第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)的平面波赝势法(PBE),计算了4H-SiC的本征体系、过渡金属元素Mo单掺杂4H-SiC体系的电子结构、磁性和光学特性.结果表明:Mo掺杂将导致4H-SiC由本征非磁性变为p型磁性半导体材料,其带隙值由2.88 e V变为0.55 e V.当Mo掺杂浓度为1.359×10^(21)cm^(-3)时,磁矩为0.98μB,这表明掺Mo后的4H-SiC材料可以作为自旋电子元器件的备选材料.此外,Mo掺杂4H-SiC体系在(100)和(001)方向的静态介电常数分别为3.780和3.969.介质函数虚部不为0的起始点发生红移,表明掺杂使电子更容易跃迁.