金属原子吸附对GaN(0001)表面光学性能的调制

基于第一性原理计算,研究了实验中常用的金属(Ni、Ru和Au)等三种原子对GaN(0001)表面光学性质的调控。结果表明,电子从吸附原子中转移到GaN(0001)表面,Ni和Ru的吸附降低了GaN(0001)表面的功函数。在GaN(0001)表面的带隙中引入了杂质能级,使载流子跃迁的势垒高度降低,进而调节其光学性。可以看到在低光子能量区所有光学曲线的主峰红移,而在高光子能量区所有光学曲线都出现收缩现象,所有光学曲线上特征峰的数量和位置都发生了明显的变化。此外,吸附金属原子后,GaN(0001)表面对可见光甚至红外光的吸收增强了,适用于较长波光的探测。

第一性原理计算金属原子对石墨烯光电性能的调制

基于第一原理计算,研究最活泼的金属(Na,K,Al)以及实验上常用的金属(Ti,Ag,Ru,Au,Pt)等八种金属原子对石墨烯的功函数和光学性质的调制。结果表明,除了Ti和Ru原子外,所有的吸附原子均失去电子,导致石墨烯的狄拉克锥向低能方向移动。所有吸附结构的功函数均低于本征石墨烯。特别是Ti或Ru原子与石墨烯之间存在较强的相互作用,导致Ti和Ru吸附石墨烯的功函数较小。由于吸附原子的存在,使得石墨烯的光学性质发生了很大的变化。不同吸附结构的静态介电函数差别很大;吸附原子后,石墨烯对可见光和红外光的吸收强度大大增加。