题名 | 红外光电子材料的电子结构和掺杂的第一性原理研究 |
作者 | 段鹤 |
答辩日期 | 2008-01-03 |
文献子类 | 博士 |
授予单位 | 中国科学院研究生院 |
导师 | 陆卫 |
关键词 | 红外功能材料 碲镉汞 第一性原理 碲锌镉衬底 砷掺杂 |
学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
英文摘要 | 围绕HgCdTe分子束外延生长工艺中关于衬底材料质量的评价和原位p型掺杂等核心问题,采用全量子理论框架的第一性原理计算方法研究了衬底材料碲锌镉(CdZnTe)的物理性质和原位As杂质的p型掺杂微观机理,主要的研究内容包括:1. 基于全电子势线性缀加平面波(FLAPW)方法,对CdZnTe完整晶体的物理性质及相关的理论参数进行了讨论,为全面认识Zn含量超过0.2的CdZnTe材料的基本物理性质提供了相关信息。2. 采用FLAPW方法对不同组分的Cd1-xZnxTe合金的结构性质、电子结构和光学性质进行了研究。从阴离子驰豫的角度,定性地描述了Cd1-xZnxTe合金化过程的微观机制。深入研究了阴离子的驰豫所导致的合金电子态的分裂、窄化等合鸹卣鳎⒋幽艽峁寡芯苛薈d1-xZnxTe合金光学跃迁机制,填补了高Zn组分的Cd1-xZnxTe合金的光学性质的理论数据。3. 基于赝势平面波(PPW)方法模拟了外延HgCdTe材料中As簇团的结构性质,对各杂质体系的缺陷形成能和结合能进行了分析,从理论上预言了As4、As2在外延层可能的吸附形式为As的簇团结构。在此基础上,借助态密度、单电子能级和电离能的分析,对原生样品中束缚于VHg的As2簇团杂质的缺陷态特征进行了确认,并与光学测试和电学测试的研究结果进行了比较,从而获得了As杂质在原生Hg1-xCdxTe材料中补偿性n型掺杂行为的微观机理。 |
学科主题 | 红外基础研究 |
公开日期 | 2012-08-14 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4696] |
专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 段鹤. 红外光电子材料的电子结构和掺杂的第一性原理研究[D]. 中国科学院研究生院. 2008. |
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