掺杂Mg2Si电子结构及光学性质的第一性原理计算

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法系统计算了Mg2Si及掺Ag、Al的能带结构、态密度和光学性质.计算结果表明,未掺杂Mg2Si属于间接带隙半导体,禁带宽度为0.2994 eV,其价带主要由Si的3p及Mg的3s、3p态电子构成,导带主要由Mg的3s、3p及Si的3p态电子构成,静态介电常数为18.89,折射率为4.3460.掺Ag后Mg2Si为p型半导体,价带主要由Si的3p,Mg的3s、3p及Ag的3p、4d、5s态电子构成,静态介电常数为11.01,折射率为3.3175.掺Al后Mg2Si为n型半导体,导带主要由Mg的3s、3p,Si的3p及Al的3p态电子构成,Al的3s态电子贡献相对较小,静态介电常数为87.03,折射率为9.3289.通过掺杂有效调制了Mg2Si的电子结构,计算结果为Mg2Si光电材料的设计与应用提供了理论依据.

关键词：光学材料、Mg2Si、光学性质、电子结构、掺杂、第一性原理

所属期刊栏目：29

分类号：O474;O481.1;O472+.3(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金60566001, 60766002;贵州省优秀科技教育人才省长专项基金、省委组织部高层人才科研特助项目、贵阳市科学技术局大学生创业科技项目6-5;贵州大学研究生创新基金省研理工2007003资助课题

在线出版日期：2009-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：229-235