国家自然科学基金(61264004)
- 作品数：110 被引量：202H指数：8
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- Al-N共掺杂金红石相TiO_2的第一性原理研究被引量：3
- 2018年
- 本文采用了基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法对金红石相TiO_2进行了计算,其中内容包括未掺杂与单掺杂Al、单掺杂N以及共掺杂Al-N这四种不同情况下TiO_2的能带结构与态密度和光吸收系数的研究.计算结果表明:单掺杂Al和N时,均不同程度地改变了其能带结构,光吸收能力均有提高但效果不佳.在共掺杂Al-N时,TiO_2晶格常数产生了改变,并出现了新的杂质能级.由于杂质能级存在于TiO_2禁带范围内,减小了电子跃迁至导带所需能量,从而提高了其光吸收能力,其效果相对于单掺杂来说更有明显提高.
- 方祥马家君谢泉李鑫
- 关键词：第一性原理光学性质
- Mg2Si/Si异质结的制备及I-V特性研究
- 2016年
- 采用磁控溅射和热处理系统制备Mg_2Si/Si异质结。首先在n-Si(111)衬底上沉积Mg膜,经热处理后得到Mg_2Si/Si异质结。利用XRD、SEM、表面轮廓仪、伏安特性测试仪和霍尔效应测试仪,研究了Mg_2Si/Si异质结的晶体结构、表面形貌、Mg_2Si薄膜厚度、I-V特性及导电类型。结果表明,成功制备了Mg_2Si/Si异质结,并得到其平均载流子浓度(-9.30×1012 cm-3)、导通电压(0.31V)、导通电流(0.6mA)、工作电压(0.53V)等,测得该异质结为n-n型。
- 王善兰廖杨芳吴宏仙梁枫杨云良肖清泉谢泉
- 关键词：磁控溅射I-V特性
- N-Mo-W共掺杂金红石相TiO2的第一性原理研究被引量：3
- 2019年
- 基于密度泛函理论第一性原理与平面波超软赝势法是目前对物质光学性质计算的成熟手段,本文利用MS软件采取该方法对金红石相TiO2进行了不同掺杂情况下的模拟计算.内容包括未掺杂与单掺杂Mo、单掺杂N、共掺杂Mo-N以及共掺杂N-Mo-W这五种不同情况下TiO2的能带结构、电子态密度与光学性质分析,通过对计算得出的数据分析有以下结论:单掺杂能改变TiO2禁带宽度,但相对于共掺杂Mo-N和W-N以及N-Mo-W来说效果欠佳.其中,掺杂W时由于在导带底中出现新的杂质能级,并出现了导带下降幅度大于价带下降幅度的情况,禁带宽度变窄,使得在单掺杂情况中效果明显.而共掺杂中N-Mo-W的价带出现清晰的杂质能级,并且由于该能级介于费米能级附近的关系使得价电子跃迁至导带更为容易,并且此时能级密度较大也是掺杂效果明显的一个重要原因.
- 方祥谢泉
- 关键词：第一性原理光学性质
- Al掺杂对Mg_2Si介电性质影响的第一性原理研究被引量：1
- 2018年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了本征Mg_2Si和Al掺杂Mg_2Si的形成能、电子结构和介电函数.结果表明,Al掺杂Mg_2Si后,Al以替位杂质(Al替Mg位,即AlMg)或填隙杂质(Al位于晶胞间隙位,即Ali)的形式进入Mg_2Si晶格.费米能级进入导带,体系呈n型导电.掺杂后体系的介电函数的实部和虚部在低频时比未掺杂时均增大,主要是由于晶格中的施主杂质Al离子束缚着附近的过剩电子,在外加交变电场的作用下,束缚在Al离子周围的电子要克服一定的势垒不断地往复运动造成松弛极化和损耗.另外,掺杂体系相对于未掺杂体系,介电函数的虚部在0.5 eV附近出现了一个额外的介电峰,该峰主要是由电子从价带跃迁到Al杂质能级引起的.计算结果为Mg_2Si基光电子器件的设计和应用提供了理论依据.
- 廖杨芳廖杨芳肖清泉王善兰周瑞雪
- 关键词：第一性原理形成能介电性质
- 光敏电阻的特性研究被引量：2
- 2016年
- 光敏电阻作为一种重要的光电转换元件,在自动控制、工业测量、家用电器等领域得到了广泛应用。本文介绍了光敏电阻的特性和主要参数,通过对不同实验条件下得到的特性数据进行分析,验证了光敏电阻的光照特性、伏安特性、光谱特性和延时特性。
- 刘栋谢泉房迪
- 关键词：光敏电阻伏安特性光谱特性延时特性
- Co元素掺杂CrSi2的第一性原理计算被引量：1
- 2020年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,对Co掺杂CrSi2的几何结构、电子结构和光学性质进行了计算与分析。结果表明,掺杂后的CrSi2晶格常数无明显变化,禁带宽度增大。由于Co元素3d电子的影响,在费米能级附近出现了杂质能级。掺杂后的CrSi2复介电函数虚部在低能方向发生红移,在小于1.20 eV,大于2.41 eV的能量范围内光跃迁强度增强。吸收系数的主峰向高能方向移动,峰值增大,在小于1.38 eV,大于3.30 eV的能量范围改善了CrSi2对红外光子的吸收。光电导率的主峰向高能方向移动,在小于1.16 eV,大于2.36 eV的能量范围内光电导率增强,说明掺杂Co元素后改善了CrSi2特别是红外光区的光电性质,计算结果为CrSi2光电器件的研究制造提供了理论依据。
- 秦铭哲肖清泉何安娜周士芸冯磊
- 关键词：第一性原理掺杂电子结构光学性质
- Cr掺杂以及Mo和Cr双掺Mn_(4)Si_(7)的第一性原理计算
- 2021年
- 采用基于密度泛函理论中第一性原理的赝势平面波法,分别对本征Mn_(4)Si_(7)、Cr掺杂Mn_(4)Si_(7)以及Cr和Mo双掺Mn_(4)Si_(7)的电子结构及光学性质进行了计算和分析.计算结果表明本征Mn_(4)Si_(7)禁带宽度为E g=0.813 eV,Cr掺杂Mn_(4)Si_(7)禁带宽度为E g=0.730 eV,Cr和Mo双掺Mn_(4)Si_(7)禁带宽度为E g=0.620 eV,均为间接带隙半导体、p型掺杂.此外,在低能区掺杂体系的介电函数、折射率、消光系数、吸收系数以及光电导率均强于本征Mn_(4)Si_(7),表明Cr掺杂Mn_(4)Si_(7)以及Cr和Mo双掺Mn_(4)Si_(7)有运用于红外光电子器件的巨大潜力.
- 杨顺吉张晋敏谢杰冯磊贺腾
- 关键词：掺杂第一性原理光学性质
- 衬底温度对共溅射法制备BaSi_2薄膜的影响
- 2017年
- 研究衬底温度对采用Ba靶和Si靶共溅射制备BaSi_2薄膜的影响.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对在不同衬底温度条件下制备的薄膜的微观结构组分和表面形貌进行表征与分析.结果表明,衬底温度在500℃以下时Ba和Si共沉积在Si(111)衬底上生成的为非晶,结合后续的真空退火生成BaSi_2多晶薄膜.衬底温度是制备优质BaSi_2薄膜的关键因素,衬底温度高于600℃时,共溅射法能够直接生成BaSi_2薄膜.
- 杨子义杨子义徐虎
- 关键词：衬底温度晶体结构表面形貌
- 石墨和石墨烯填充导电硅橡胶的拉敏特性研究被引量：5
- 2015年
- 以107室温硫化硅橡胶作为橡胶基体,石墨和石墨烯纳米薄片为导电填料,用常温加压固化的方法制备出导电硅橡胶。研究了石墨含量及拉力对导电硅橡胶电阻的影响以及填充石墨烯对导电硅橡胶导电性能的影响。结果表明：仅添加石墨,且石墨质量分数为41.2%时,拉敏性能最佳;在导电填料总含量为质量分数35.5%-41.2%时,添加0.04 g石墨烯能有效改善其导电性能,但拉力敏感性降低。
- 牟雪婷谢泉肖清泉郭笑天熊锡成
- 关键词：石墨石墨烯导电硅橡胶电阻
- 二维缺陷GaAs电子结构和光学性质第一性原理研究被引量：2
- 2018年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了存在Ga空位缺陷和掺杂B原子的二维GaAs的能带结构、态密度和光学性质.计算结果表明空位缺陷二维GaAs显示出金属特性,B原子的引入使体系变为间接带隙半导体,禁带宽度为0.35 eV.态密度计算发现体系低能带主要由Ga的s态、p态、d态和As的s态、p态构成;高能带主要由Ga和As的s态、p态构成.掺杂B原子与存在空位缺陷的二维GaAs相比,静态介电常数相对较低,变为8.42,且易于吸收紫外光,在3.90～8.63 eV能量范围具有金属反射特性,反射率达到52%.
- 褚玉金张晋敏陈瑞田泽安谢泉
- 关键词：B掺杂第一性原理光学性质
