表面氧鈍化碳化硅納米團(tuán)簇電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究.pdf

1、碳化硅材料及其納米粒子的光學(xué)性質(zhì)很早就引起了人們的極大興趣。眾所周知,當(dāng)碳化硅材料的尺寸減小到納米量級時(shí),碳化硅納米顆粒會表現(xiàn)出出乎意料的光致發(fā)光特性。研究碳化硅材料納米尺度的能帶結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)對于促進(jìn)其應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。
　　 基于密度泛函理論(DFT)和廣義梯度近似(GGA),對氧鈍化條件下4H-SiC納米團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。計(jì)算了不同直徑,表面不同氧原子個(gè)數(shù)和表面不同氧原子位置的4H-SiC納米球氧鈍

2、化后的能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度和光學(xué)性質(zhì)。團(tuán)簇的尺度在0.4-0.9 nm之間,構(gòu)建表面僅存在硅氧雙鍵和表面僅存在碳氧雙鍵的兩種模型。研究表明硅氧雙鍵和碳氧雙鍵所引起的缺陷態(tài)位于原4H-SiC的價(jià)帶和導(dǎo)帶之間,并且缺陷態(tài)與價(jià)帶頂?shù)哪芰坎铍S納米團(tuán)簇顆粒直徑的增大而減??；缺陷態(tài)主要是由Si原子外層電子和氧原子外層電子軌道雜化引起的。同時(shí),由于氧的存在,對碳化硅的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響,這也是缺陷態(tài)形成的一個(gè)因?yàn)?。另?碳氧雙鍵和硅氧雙鍵鈍化對4H-