掺杂Si/SiO_2界面电子结构与光学性质的第一性原理研究

作     者：顾芳 孙亚飞 张加宏 何鹏翔 王丽阳 GU Fang;SUN Ya-Fei;ZHANG Jia-Hong;HE Peng-Xiang;WANG Li-Yang

作者机构：南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 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南京210044 

基　　金：国家自然科学基金(61307113 61306138) 江苏高校品牌专业建设工程项目(TAPP) 江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(201710300092) 

出 版 物：《原子与分子物理学报》 (Journal of Atomic and Molecular Physics)

年 卷 期：2018年第35卷第5期

页      码：853-860页

摘      要：采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在局域密度近似(LDA)下研究了B掺杂Si/SiO_2界面及其在压强作用下的电子结构和光学性质.能带的计算结果表明:掺杂前后Si/SiO_2界面均属于直隙半导体材料,但掺B后界面带隙由0. 74 eV减小为0. 57 eV,说明掺B使材料的金属性增强;对B掺杂Si/SiO_2界面施加正压强,发现随着压强不断增大,Si/SiO_2界面的带隙呈现了逐渐减小的趋势,并且由直隙逐渐转变为间隙.光学性质的计算结果表明:掺B对Si/SiO_2界面在低能区(即红外区)的介电函数虚部、吸收系数、折射率以及反射率等光学参数有显著影响,且在红外区出现新的吸收峰;对B掺杂Si/SiO_2界面施加正压强,随着压强增大,红外区的吸收峰逐渐消失,而在紫外区出现了吸收峰.上述结果表明,对Si/SiO_2界面掺B及施加正压强均可调控Si/SiO_2界面的电子结构与光学性质.本文的研究为基于Si/SiO_2界面的光电器件研究与设计提供一定的理论参考.

主 题 词：Si/SiO2界面 第一性原理 电子结构 光学性质 掺杂 压强 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 070205[070205] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-0364.2018.05.023

馆 藏 号：203390169...