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

1、隨著科技的進步，電子材料尤為引人注目，大大推動了現(xiàn)代科學的發(fā)展。半導體材料作為電子材料的代表，它的問世與發(fā)展不斷的促進人類在各個領域的全面發(fā)展，給人們的日常生活帶來了很大的便利。半導體的種類繁多，由三元化合物寬帶隙半導體晶體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、光學強度還很高和感光的性能比較好，在電光學器件、光電子器件、太陽能電池及非線性光學設備等領域都有著廣泛的使用從而引起了人們的普遍關注。
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2、篇文章采取了以DFT為基礎的第一性原理方法對三元半導體CdM2X4(M=Ga，Al; X=S，Se)進行系統(tǒng)的對比研究。討論不同晶體的晶格結構、能帶、態(tài)密度及部分光學性子的變化趨向，并預測了晶體光學性質(zhì)的各向異性，希望為此類材料在實際中應用提供一些理論性的依照。研究結果顯示三元半導體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，同時折射率的波峰有紅移現(xiàn)象。光學性質(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)晶體的最強反射峰和吸收峰均處于紫外區(qū)域，所