第一性原理研究［111］晶向硅纳米线电子结构，光学性质与压阻特性的应变效应

• 作者: 刘清惓 张加宏 陈云云 顾芳
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 硅纳米线 第一性原理 应变效应 电子结构 光学性质 压阻特性
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 团簇与纳米结构
• 页码范围: 53-61
• 页数: 9页
• 分类号: O471|O472
• 字数: 5223字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2016.02.010

摘要

基于密度泛函理论体系下的广义梯度近似（GGA），利用第一性原理方法计算研究了单轴应变对[111]晶向硅纳米线的电子结构、光学性质以及压阻性质的影响。能带结构和光学性质的结果表明：压应变导致硅纳米线的带隙明显线性减小，且使其由直隙半导体转变为间隙半导体，而施加拉应变后硅纳米线仍为直隙半导体材料，但是带隙略有减小，且价带顶附近的能带线产生了较为复杂的变化。由于能带的应变效应导致其光学性质也相应发生了较大改变：拉应变使硅纳米线的介电峰出现宽化现象，低能区内的光吸收增强，静态折射率和反射率峰值增大，而压应变的效果则相反。结合能带结构与压阻系数计算模型得到的压阻特性结果表明：随着压应变的增加压阻系数单调减小，这主要归因于空穴浓度随压应变显著变化引起的；而拉应变作用时，压阻系数呈现波动趋势，这主要是由于空穴有效传输质量的增加程度和载流子浓度的增加程度不同而相互竞争导致的。上述计算结果表明，设计基于硅纳米线的光电和力电器件时，需考虑其应变效应。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘清惓	南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室	42	91	5.0	7.0
2	陈云云	南京信息工程大学物理与光电工程学院	11	32	3.0	5.0
3	张加宏	南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室	45	188	8.0	11.0
4	顾芳	南京信息工程大学物理与光电工程学院	29	120	6.0	9.0