黃銅礦半導體砷化鍺鎘晶體的生長和密度泛函理論研究.pdf

1、砷化鍺鎘晶體（CdGeAs2）是黃銅礦類半導體晶體中綜合性能最優(yōu)者，其非線性光學系數(shù)和遠紅外區(qū)透過率很高，但其在中紅外區(qū)5.5μm有較強的吸收。本論文主要采用水平梯度冷凝法生長CdGeAs2單晶，運用密度泛函理論的平面波贗勢法計算了砷化鍺鎘晶體及砷空位、鍺占砷位-砷化鍺鎘晶體的結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、光學性質(zhì)等，提出了鉻摻雜砷化鍺鎘晶體能有效的降低紅外吸收。
　　首先通過大量的實驗研究選擇合適的工藝條件合成砷化鍺鎘多晶，在具有較低

2、溫度梯度的水平單晶爐中生長CdGeAs2單晶，同時填充氬氣以抑制砷的揮發(fā)。生長出的單晶粉末做XRD衍射分析檢測，發(fā)現(xiàn)其X-射線衍射圖與標準圖譜相一致。用紅外光譜儀在中紅外區(qū)做吸收檢測，結(jié)果顯示晶體在中紅外區(qū)的吸收較低。
　　運用密度泛函理論計算，建立純砷化鍺鎘晶體的結(jié)構(gòu)模型并對之進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使理論模型更加接近真實結(jié)構(gòu)，從而研究純砷化鍺鎘晶體的能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度、光學性質(zhì)；分別建立砷空位模型(VAs-CdGeAs2)，鍺占砷位模型(