P和Al掺杂立方相Ca2Si电子结构及光学性质的第一性原理计算

• 作者: 岑伟富 杨吟野 范梦慧
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 电子结构 光学性质 第一性原理 Ca2Si 掺杂
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 页码范围: 1456-1463
• 页数: 8页
• 分类号: O472.+3
• 字数: 1267字
• 语种: 中文

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软贋势方法,分别计算了立方相Ca2Si及掺杂P、Al的电子结构和光学性质.结果表明:立方相Ca2Si是带隙为0.55483 eV的直接带隙半导体,价带主要由Si的3p和Ca的3d、4s态电子构成,导带主要由Ca 的3d、4s和Si的3p态电子共同构成,静态介电常数为11.92474,折射率为3.45322.Ca2Si掺P后,Ca2Si转变为n型半导体,其带隙值是0.42808 V,价带主要由Si、Al的3p和Ca的3d、4s态电子构成,导带主要由Ca的3d、Al的3p、3s和Si的3p态电子构成.静态介电常数为7.92698,折射率为2.81549.掺Al后, Ca2Si转变为n型半导体,带隙值是0.26317 eV,费米面附近的价带主要由Si、P的3p和Ca的3d态电子构成,导带主要由Ca的3d 4s、P的3p、3s和Si的3p态电子构成.静态介电常数为17.02409,折射率为4.12603.掺P和Al均降低Ca2Si的反射率,提高Ca2Si的吸收系数,提高Ca2Si的光利用率.说明掺杂能够有效地改变Ca2Si的电子结构和光学性质,为Ca2Si材料的研发和应用提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨吟野	贵州民族大学贵州省教育厅光电信息分析与处理特色重点实验室	26	116	6.0	10.0
5	岑伟富	贵州民族大学大学生创新创业指导中心	23	27	3.0	4.0