ZnS(Se,Te)的电子、弹性和光学性质的第一性原理研究

人工晶体学报, 2013, 42(6): 1046-1053.

ZnS(Se,Te)的电子、弹性和光学性质的第一性原理研究

黄育红 ^1, , 介万奇 ^2, , 徐凌燕 ^3, , 骆娟宁 ^4,

1.陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安710062

2.西北工业大学材料学院,凝固技术国家重点实验室,西安710072

3.西北工业大学材料学院,凝固技术国家重点实验室,西安710072

4.陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安710062

基金项目: 国家自然科学基金(11104175) 大学生创新创业训练计划项目(CX12133)

关键词：电子能带结构 , 弹性 , 介电常数 , 折射率 , 吸收边

First Principle Study on the Electronic, Elastic and Optical Properties of ZnS (Se, Te)

HUANG Yu-hong ^1, , JIE Wan-qi ^2, , XU Ling-yan ^3, , LUO Juan-ning ^4,

1.陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安710062

2.西北工业大学材料学院,凝固技术国家重点实验室,西安710072

3.西北工业大学材料学院,凝固技术国家重点实验室,西安710072

4.陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安710062

Keywords： electronic band structure , eletricity , dielectric coefficient , refractive indice , absorption edge

本文采用密度泛函第一性原理的理论计算方法,研究了二元化合物半导体ZnS(Se、Te)的电子能带结构、弹性及光学性质.计算得到的弹性相关的物理量如弹性常数和实验值符合较好.低温下ZnS、ZnSe和ZnTe的德拜温度分别为274.725 K、220.466 K和162.165 K,随阴离子半径的增大,德拜温度呈减小趋势.ZnS、ZnSe和ZnTe的静态介电常数ε1(0)分别为4.71、5.58和7.18.在低能区,介电函数实部随入射光子能量的增加而增加,ZnTe的介电常数值达到最大值(13.78)时对应的光子能量最小(3.61 eV).ZnS、ZnSe和ZnTe的静态折射率分别为2.17、2.36和2.68.在外场作用下,这三者的折射率最大值分别为nZaS(7028 eV)=3.57、nZnSe(6.60 eV) =3.56和nZnTe (3.69 eV)=3.82.通过吸收系数图谱拟合出ZnS(Se、Te)的吸收边分别为3.7953 eV、2.9329 eV和2.48765eV,与实验值非常接近.

参考文献

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