1 安顺学院电子与信息工程学院, 贵州 安顺 561000
2 安顺学院航空电子电气与信息网络工程中心, 贵州 安顺 561000
基于第一性原理计算了稀土元素La、Y分别掺杂和共掺杂Ca2Si的几何结构、能带结构、电子态密度及光学性质。计算结果表明, La单掺杂和La/Y共掺杂使得Ca2Si晶胞体积增大, 带隙变窄, 而Y掺杂后晶胞体积减小, 带隙变宽。La、Y单掺杂和共掺杂后费米能级进入导带, Ca2Si变为n型半导体, Ca2Si的介电函数、消光系数和吸收边均向低能方向移动, 折射率和反射率均增大。
材料 稀土元素 第一性原理 电子结构 光学特性 激光与光电子学进展
2018, 55(9): 091601
采用基于密度泛函理论第一性原理超软贋势平面波方法系统计算了Ca2Si及P掺杂Ca2Si的电子结构、光学性质, 分析了P掺杂对Ca2Si的能带结构、电子态密度、光学性质的影响.计算结果表明: 掺入P后Ca2Si的能带向低能方向偏移, 禁带宽带为0.557 95 eV, 价带主要由Si的3p, P的3p以及Ca的4s、3d电子构成, 导带主要由Ca的3d电子贡献.通过能带结构和态密度分析了P掺杂正交相 Ca2Si的复介电函数、折射率、反射谱、吸收谱和能量损失函数, 结果表明P掺杂增强了Ca2Si的光利用率, 说明掺杂能够有效改变材料电子结构和光电性能, 为Ca2Si材料光电性能的开发、应用提供理论依据.
电子结构 光学性质 第一性原理 掺杂 Electronic Structure Optical Properties First Principle Ca2Si Ca2Si Doped
