【摘 要】
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基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法,对Ge掺杂(GexSi1-xC)的6H-Si C电学、光学特性进行了理论计算和分析。杂质形成能的计算结果表明,Ge原子占据Si位后能量更
【机 构】
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西安理工大学电子工程系; 国网智能电网研究院电工新材料及微电子研究所;
【基金项目】
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国家自然科学家基金(51402230);陕西省教育厅自然科学基金(14JK1302);国家电网公司科技项目(5455DW140003,5455DW130008);北京市科技计划项目(D13110300190000)
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基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法,对Ge掺杂(GexSi1-xC)的6H-Si C电学、光学特性进行了理论计算和分析。杂质形成能的计算结果表明,Ge原子占据Si位后能量更低,更加稳定。通过对电子结构、态密度和光学性质的比较发现,6H-Si C的价带顶主要由C的2 p态占据,而导带底由Si的3 p态占据。随着更多的Ge掺入,导带底位置逐渐由Si的3 p态电子决定转变为Ge的4 p态电子决定,同时导带底向低能方向移动,带隙变窄。比较介电常数发现,对Ge掺入最多的Ge0.333Si0.667C,其电子跃迁机理比6H-Si C简单,吸收边及最大吸收峰分别向低能方向红移了0.9 e V及3.5 e V。
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