外電場作用下SixOy(x,y=1,2,3)分子的激發(fā)特性.pdf

1、近年來,隨著對外場作用下硅基材料的發(fā)光現(xiàn)象的研究,探索硅基發(fā)光材料已成為解決光電子集成光源問題的關(guān)鍵,目前,實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)觀測到從紫外光區(qū)到紅外光區(qū)廣泛的發(fā)光光譜,但是相關(guān)的理論研究還相對滯后。研究證實(shí)富硅氧化硅材料是一種重要的硅基發(fā)光材料,但材料的微觀分子結(jié)構(gòu)還不很清楚,其發(fā)光原理仍存在極大的爭議,材料的性質(zhì)主要是由材料構(gòu)成分子的特性決定的,而外場作用下分子的激發(fā)特性又是研究物質(zhì)發(fā)光現(xiàn)象的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的文獻(xiàn)主要從理論上研究了外場作用下分子的

2、基態(tài)性質(zhì),而對分子的激發(fā)特性研究還較為少見,因此,從原子分子水平上研究硅基材料在外場作用下的激發(fā)特性是非常重要而有意義的。
　　 本文對一些富硅氧化硅分子的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,并對其在外電場作用和無外電場作用時(shí)的激發(fā)特性作出了研究分析,文中的計(jì)算全部在Gaussian03程序包下進(jìn)行。密度泛函理論DFT(B3p86或B31yp)是研究分子基態(tài)及激發(fā)特性的有效而便捷的方法,所以,我們首先應(yīng)用密度泛函理論方法對SixOy分子(Si2

3、O,Si3O,Si2O2,Si3O2,Si3O3)的基態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,在得到分子穩(wěn)定構(gòu)型的基礎(chǔ)上,然后再利用雜化密度泛函CIS-DFT方法或含時(shí)密度泛函TD-DFT方法,分別研究了SixOy分子在無外場作用及在外電場作用下的激發(fā)特性,然后分析了分子的振子強(qiáng)度、躍遷矩陣元、躍遷能級及其吸收光譜的波長等,從而從理論上分析了SixOy分子發(fā)光的可能性,并驗(yàn)證了富硅氧化硅材料的發(fā)光特性。
　　 目前,氧空位缺陷理論是解釋硅基材料藍(lán)紫至紫