鉛鹽的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)及其（001）面結(jié)構(gòu)的理論研究.pdf

1、面心結(jié)構(gòu)的鉛鹽PbS、PbSe、PbTe是一類(lèi)窄帶隙半導(dǎo)體化合物,具有許多優(yōu)良的光電和熱電特性,如高的折射率和正的熱電系數(shù).在紅外探測(cè)、光散射、光纖激光技術(shù)和太陽(yáng)能技術(shù)方面已有廣泛的應(yīng)用.最近,人們對(duì)鉛鹽的異質(zhì)結(jié)、薄膜、量子點(diǎn)、量子線和量子阱及其應(yīng)用的研究也很感興趣.不僅如此,攙雜后的鉛鹽性能大大改善,現(xiàn)已應(yīng)用于許多領(lǐng)域.由于表面對(duì)材料的特性具有重要的影響,而(001)表面是鉛鹽的天然解理面,所以對(duì)鉛鹽(001)表面的研究具有至關(guān)重要的

2、意義.鑒于鉛鹽在技術(shù)方面的廣泛應(yīng)用,該文根據(jù)目前實(shí)驗(yàn)上對(duì)一些表面已有的研究結(jié)果,用第一性原理方法在理論上對(duì)鉛鹽的體電子結(jié)構(gòu)、光學(xué)性質(zhì),鉛鹽的表幾何結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,所用軟件為Cerius<'2>軟件中由劍橋大學(xué)開(kāi)發(fā)的CASTEP軟件包.主要工作和結(jié)論如下:1.計(jì)算了PbS、PbSe、PbTe的晶格常數(shù)、能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度,以及反射率譜和吸收系數(shù)譜.依據(jù)我們計(jì)算的態(tài)密度和能帶結(jié)構(gòu),對(duì)光譜的特征和形成原因進(jìn)行了分析,其反射率和吸收

3、系數(shù)譜的主要特征取決于價(jià)帶底和導(dǎo)帶頂附近電子軌道之間的躍遷.2.對(duì)PbS、PbSe、PbTe(001)表面的幾何結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)的研究表明:這些表面不發(fā)生重構(gòu),但表面原子出現(xiàn)弛豫現(xiàn)象;PbS、PbSe和PbTe(001)表面具有不同方式的振蕩馳豫,表面層間距的變化和褶皺現(xiàn)象呈現(xiàn)一定的規(guī)律性.三種鉛鹽的表面電子結(jié)構(gòu)特征十分相似,而與Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體化合物不同,在基本帶隙中不引入表面態(tài),而在導(dǎo)帶和價(jià)帶的腹帶隙中以及更深能級(jí)中出現(xiàn)表