寬帶隙半導(dǎo)體材料CdM2X4(M=Ga,Al X=S,Se)光電特性理論研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步，電子材料尤為引人注目，大大推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展。半導(dǎo)體材料作為電子材料的代表，它的問(wèn)世與發(fā)展不斷的促進(jìn)人類在各個(gè)領(lǐng)域的全面發(fā)展，給人們的日常生活帶來(lái)了很大的便利。半導(dǎo)體的種類繁多，由三元化合物寬帶隙半導(dǎo)體晶體AⅡB2ⅢC4Ⅵ，由于其具有較寬波段可以透光、發(fā)光方面的性能非常好、光學(xué)強(qiáng)度還很高和感光的性能比較好，在電光學(xué)器件、光電子器件、太陽(yáng)能電池及非線性光學(xué)設(shè)備等領(lǐng)域都有著廣泛的使用從而引起了人們的普遍關(guān)注。
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2、篇文章采取了以DFT為基礎(chǔ)的第一性原理方法對(duì)三元半導(dǎo)體CdM2X4(M=Ga，Al; X=S，Se)進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比研究。討論不同晶體的晶格結(jié)構(gòu)、能帶、態(tài)密度及部分光學(xué)性子的變化趨向，并預(yù)測(cè)了晶體光學(xué)性質(zhì)的各向異性，希望為此類材料在實(shí)際中應(yīng)用提供一些理論性的依照。研究結(jié)果顯示三元半導(dǎo)體CdM2X4(M=Ga，Al; X=S，Se)四種材料的性質(zhì)比較類似，都具有缺陷黃銅礦型構(gòu)造，為直接帶隙。四種三元材料的帶隙值隨著元素X由硫(S)到硒(Se

3、)鍵能不斷減小而逐漸減小，從硫(S)到硒(Se)共價(jià)特性不斷減弱使材料體變模量變小，而晶格常數(shù)及折射率都在變大，同時(shí)折射率的波峰有紅移現(xiàn)象。光學(xué)性質(zhì)在能量為4 eV～10 eV的范圍內(nèi)表現(xiàn)為非常突出的各向異性，在能量低于4eV的和高于10eV的區(qū)域則不是很明顯。CdM2X4(M=Ga，Al; X=S，Se)晶體在紅外區(qū)域具有良好的透光性。我們還發(fā)現(xiàn)，CdM2X4(M=Ga，Al; X=S，Se)晶體的最強(qiáng)反射峰和吸收峰均處于紫外區(qū)域，所