CdS,ZnO1-xSx电子结构和光学特性的第一性原理研究

 采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA)的PBE平面波超软赝势方法,研究了闪锌矿型CdS和ZnO_1-xS_x(x=0,0.25,0.5,0.75,1)的电子结构和光学特性.计算并分析了闪锌矿型CdS和ZnO_1-xS_x的复介电函数、光电导率、吸收系数和损失函数.研究结果表明,闪锌矿型CdS和ZnO_1-xS_x(x=0,0.25,0.5,0.75,1)均为直接带隙半导体材料.ZnO中一定浓度的硫掺杂,导致带隙宽度变窄,而晶格常数随掺杂基本呈线性变化.就目前制备铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池普遍使用CdS缓冲层而言,ZnO_1-xS_x具有与CdS类似的电子结构,但光学特性上高频特性有明显改善.这些特性对于改善电池吸收层表面性能和光吸收特性、制备高效CIGS薄膜太阳能电池非常有利.     

量子阱中的双施主态杂质能级的束缚极化子效应

由于量子阱中的浅施主杂质的研究对杂质能级的性质以及量子阱本身性质的研究都提供了有用的信息,因而近来对极性半导体量子阱中的极化子(不仅是自由极化子而且也对束缚极化子)的行为的研究受到人们的重视.不过以前人们将注意力仅仅放在类氢施主杂质上[1,2].显然考虑类氦施主杂质无论从理论上或是从应用上都是必须的.     

极性半导体异质结构中束缚极化子的电离能

本文研究任意磁场存在下阶梯阱内类氦杂质的极化子效应,我们分别给出了束缚在类氦施主杂质中心的单个和双个极化子在磁场中的哈密顿,计算了它们对类氦杂质束缚能的影响.结果表明,势垒的高度、量子阱的宽度以及杂质中心在阱中的位置对束缚能都有重要的影响,并且阶梯阱的存在也增强了极化效应.最后,我们将对这一结果进行合理地解释.     

AlN~x(x=0,-1)基态的结构和解析势能函数

采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(3df)方法优化计算了AlN(X3Π)分子和AlN-(X2∑+)离子基态的平衡结构、振动频率和离解能.根据原子分子反应静力学原理,导出了AlN(X3Π)分子和AlN-(X2∑+)离子的合理离解极限,利用Murrell-Sorbie势能函数和理论计算结果得到基态相应的解析势能函数,并由光谱数据和解析势能函数的关系计算了基态的光谱数据(eα,Be,ωe和ωeχe),计算结果与实验数据符合得相当好.     

半导体异质结构中的极化子理论研究

半导体异质结构中的极化子理论是当前重要的理论课题之一 ,而目前采用的计算方法主要有微扰论、变分法、格林函数法等。然而在体材料情形 ,相应的计算方法还有著名的费曼路径积分方法 ,与其它方法不同的是 ,路径积分方法可以统一处理耦合常数取任意值的情形。正是由于这样 ,这种方法在体材料中的极化子的研究中 ,受到极大重视 ,它的理论结果也成了其它方法的参考和比较的工具。将路径积分方法推广到量子阱等半导体异质结构中的极化子理论研究是一个比较困难的问题 ,例如对于无限深势阱来说 ,这里有一个非平凡拓扑的问题 ,反映在路径积分上 ,…     

闪锌矿GaN/AIGaN耦合量子点中的类氢杂质态

在有效质量近似下,运用变分法计算了闪锌矿GaN/AIGaN耦合量子点中类氢杂质的施主束缚能.数值结果显示了类氢杂质的施主束缚能很大程度依赖于杂质位置和耦合量子点结构参数,当杂质位于量子点中心时,施主束缚能最大,而且随着中间垒宽的增加,杂质束缚能保持着先增加,然后不变的趋势.     

阶梯量子阱中极化子效应的增强

电离杂质在低温半导体的输运过程中起了一个重要的角色 .因此最近几年对极性半导体 (例如异质结、量子点、量子线和量子阱 )内的极化子效应讨论很多 .一些通常的量子阱往往由极性化合物组成 ,我们需要对其中的电子和光学声子之间的相互作用进行详细研究 ,因为极化子效应能强烈影响异质结构的光学和输运特征 .因而在这样的结构中 ,电子态是通过势阱来描述的 .在低维量子系统 ,由于电子的束缚产生的基态杂质束缚能比体材料相比要大得多 .这个如 Greene和 Bajij[1] 所说的那样 ,量子阱中浅施主杂质的详细研究对杂质能级的性质以及量子阱本身性…