Si納米顆粒和CuSCN的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)理論研究.pdf

1、隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，各種納米材料大量涌現(xiàn)，納米材料的優(yōu)良特性及特殊功能使其具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本論文包括兩部分內(nèi)容:
　　1、本文使用離散偶極子近似方法，研究了不同尺寸的球形Si納米顆粒的光學(xué)性質(zhì)，顆粒的有效半徑的變化范圍是10 nm～100 nm，計(jì)算所得的吸收、散射及消光效率譜的峰位隨顆粒有效半徑的增大而出現(xiàn)紅移。相應(yīng)吸收、散射及消光效率譜的曲線形狀也發(fā)生了變化，分別出現(xiàn)了新的吸收、散射及消光效率峰。其次，計(jì)算

2、了在入射光照射下的顆粒內(nèi)部及顆粒表面附近的電場(chǎng)分布情況，計(jì)算結(jié)果表明光電場(chǎng)在顆粒內(nèi)部的傳播受顆粒尺寸以及光的偏振方向影響很大。此外，還研究了環(huán)境介質(zhì)對(duì)Si納米顆粒的光學(xué)性質(zhì)的影響。當(dāng)環(huán)境介質(zhì)折射率取1.33時(shí)，分別計(jì)算了有效半徑為5 nm～80 nm的Si納米顆粒的消光效率譜，分析了消光效率譜的峰位隨顆粒有效半徑的變化關(guān)系。除了顆粒尺寸之外，顆粒的形狀也會(huì)對(duì)其光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生很大影響。在本文中，還分別研究了高度分別為100 nm和高度150

3、 nm的兩種圓柱的消光效率。圓柱橫截面的直徑變化范圍為10nm～100 nm。分別計(jì)算了兩種圓柱的消光效率譜峰位隨橫截面直徑的變化關(guān)系。計(jì)算結(jié)果表明圓柱形Si納米顆粒的光學(xué)性質(zhì)受圓柱縱橫比的影響較大。最后對(duì)圓柱陣列型Si納米顆粒的光學(xué)性質(zhì)也進(jìn)行了研究，分析了縱橫比不同的圓柱陣列型Si納米顆粒的散射，吸收和消光效率譜，并計(jì)算了入射光照射下顆粒內(nèi)部的電場(chǎng)分布情況。
　　2、β-CuSCN是一種重要的p型半導(dǎo)體材料，被廣泛用于固態(tài)染料敏

4、化太陽能電池和極薄吸附層太陽能電池。本文使用基于密度泛函理論的第一性原理方法，研究了β-CuSCN以及有Cu空位缺陷的β-CuSCN的電子能帶結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)。建立的模型分別為8原子格點(diǎn)晶胞，含有一個(gè)Cu空位缺陷的32原子格點(diǎn)(2×2×1)晶胞和含有一個(gè)Cu空位缺陷的72原子格點(diǎn)(3×3×1)晶胞。能帶結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果表明β-CuSCN是一種間接帶隙半導(dǎo)體。帶隙的計(jì)算值為2.03eV。當(dāng)從32原子格點(diǎn)的CuSCN超原胞中移去一個(gè)Cu原子后，