黄育红
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介万奇
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徐凌燕
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骆娟宁
人工晶体学报
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.
关键词:
电子能带结构
,
弹性
,
介电常数
,
折射率
,
吸收边
吴孔平
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鲁开林
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蒋建彗
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顾书林
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叶建东
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汤琨
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朱顺明
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.24.030
采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法计算了高失配三元合金ZnTe1-xYx(Y=O,S,Se)的能带结构、电子特性与光学性能.通过对半导体态密度的计算证实了在闪锌矿结构的ZnTe中掺杂O、S或Se原子可能得到独立的中间带结构,该结构可提高光伏材料对能量低于母体半导体带隙光子的吸收效率.研究结果表明,中间带在ZnTe1-x(x中是由掺杂的O原子的2p态与处于导带的Zn原子的4s态耦合而成,符合能带反交叉模型.另外,与ZnTe1-xS和ZnTe1-xSex相比,随着掺杂O浓度的变化,ZnTe1-xq的中间带表现出较高的稳定性主要是因为O与Te之间存在最大的电负性差.
关键词:
中间带(IB)
,
电负性差
,
电子能带结构
,
光学性质
