PbS團簇的結構及光學和電子特性的研究.pdf

1、在過去的幾十年，半導體團簇不僅由于其在基礎研究領域的重要性，而且由于其在微電子和光電子領域的潛在應用價值，一直是團簇研究的熱點之一。特別是PbS半導體良好的電子和光學特性在紅外探測，以及高度集成的紅外探測器上有較大的優(yōu)勢，尤其是最近發(fā)現(xiàn)用PbS和金屬材料做出的探測器的檢測靈敏度與當今最好的探測器相比可提高一個數(shù)量級，已引起人們的高度關注。
　　 本文采用遺傳算法產(chǎn)生PbS的基本結構，然后基于密度泛函理論的第一性原理方法，在廣義梯

2、度近似(GGA)下，計算了中小尺寸PbnSn(n=1-9)團簇的基態(tài)幾何結構、態(tài)密度、結合能及能隙等；另外，本文研究了過渡金屬元素Mn摻雜PbnSn(n=5-9)團簇，得到主要結論如下：
　　 (1)得到了PbnSn(n=1-9)團簇的結構，對稱性以及鍵長、鍵角。
　　 (2)在n=1-9內，PbnSn團簇的結合能隨尺寸的增加而增大，團簇尺寸比較小時，變化較快，隨著尺寸的繼續(xù)增大，變化趨勢平緩，結構相對穩(wěn)定。
　　

3、 PbnSn團簇的結合能、能隙和能量的二級小量在n為4和6時有局域極大，n為5和7時有局域極小。并進一步分析了團簇的紅外光譜，驗證了光譜振動特性，首次報道了PbS團簇的態(tài)密度。
　　 (3)在n=5-9內，過渡金屬元素Mn摻雜PbnSn團簇的結合能和能隙呈輕微的振蕩趨勢，n為6和8時有局域極大，n為7時有局域極小。摻入Mn原子后平均結合能增大，提高了團簇的穩(wěn)定性，Pbn-1Mn1Sn和Pbn-2Mn2Sn團簇的磁矩隨尺寸的增加