Mn掺杂β-FeSi2能带结构及光电子特性计算
论文摘要
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,对具有重大应用前景的半导体光电子材料掺杂Mn的β-FeSi2的几何结构、能带结构及其光电子特性进行了详细的计算研究。详细计算了掺杂Mn的β-FeSi2的几何结构、能带结构和光学性质。结果表明Mn杂质原子对Fe原子的取代造成晶格畸变,晶胞体积增大;掺入杂质时掺杂原子的置换位置具有择位性,Mn掺杂时Mn原子的置换位置为FeI位的Fe原子;Mn掺杂后,费米面向价带偏移,β-FeSi2导电类型变为p型;计算了Mn杂质的存在对β-FeSi2的光学性质造成的影响:掺杂后的β-FeSi2的复介电函数、吸收系数、折射率、反射率、光电导率光谱都向低能方向发生了偏移;Mn掺杂使得能量损失函数的最大峰值向低能方向偏移,最大吸收峰的值减小;Mn的掺入增大了β-FeSi2的折射率n0。
论文目录
摘要Abstract2研究背景'>第一章 环境半导体光电子材料β-FeSi2研究背景引言1.1 材料计算与设计简介1.2 国内外研究现状1.3 论文的主要内容及意义2简介'>第二章 环境半导体光电子材料β-FeSi2简介引言2的晶体结构'>2.1 β-FeSi2的晶体结构2的能带结构'>2.2 β-FeSi2的能带结构2的电学和光学性质'>2.3 β-FeSi2的电学和光学性质2的制备技术'>2.4 β-FeSi2的制备技术第三章 固体能带理论及计算方法引言3.1 第一性原理3.2 密度泛函理论3.3 正交化平面波方法3.4 赝势方法3.5 全电势LAPW方法3.6 Muffin-tin轨道线性组合方法2的能带结构及光学特性研究'>第四章 Mn掺杂β-FeSi2的能带结构及光学特性研究引言4.1 理论模型及计算方法4.2 计算结果及分析4.2.1 Mn掺杂FeⅠ位、FeⅡ位的几何结构4.2.2 能带结构4.2.3 光学性质4.2.3.1 复介电函数4.2.3.2 吸收谱4.2.3.3 复折射率4.2.3.4 反射谱4.2.3.5 光电导率4.2.3.6 能量损失函数第五章 结论致谢参考文献附录:发表论文及参加课题
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