N和As掺杂二维GeC光电性质的第一性原理研究

O643.36%O644.1; 本文基于密度泛函理论第一性原理,系统研究了单层GeC,N掺杂、As掺杂及N-As共掺杂GeC体系的稳定性、电子结构及光学性质等.结果表明,单层GeC是一种禁带宽度为2.10 eV的直接带隙半导体.与单层GeC相比,掺杂后体系的禁带宽度和功函数均减小,表明体系的电子跃迁所需的能量相对较少.并且,掺杂后体系的光吸收系数均有所提高,同时吸收带边也发生了红移,有效拓宽了体系对光的响应范围,提高了体系对光子的吸收能力.此外,As掺杂GeC体系不仅在费米能级附近出现了杂质能级,而且在低能区的吸收系数、静介电函数及消光系数等光学性质最优.本研究可为GeC光电相关实验制备提供理...

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Published in人工晶体学报 Vol. 53; no. 3; pp. 519 - 525
Main Authors 李萍, 秦彦军, 庞国旺, 唐玉柱, 张遥, 王鹏, 刘晨曦
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 新疆理工学院理学院,阿克苏 843100%新疆理工学院机电工程学院,阿克苏 843100%西安工业大学光电工程学院,陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,西安 710021 01.03.2024
Subjects
optical property
电子结构
GeC
掺杂
第一性原理
electronic structure
光学性质
doping
first-principle
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ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2024.03.018

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Summary:O643.36%O644.1; 本文基于密度泛函理论第一性原理,系统研究了单层GeC,N掺杂、As掺杂及N-As共掺杂GeC体系的稳定性、电子结构及光学性质等.结果表明,单层GeC是一种禁带宽度为2.10 eV的直接带隙半导体.与单层GeC相比,掺杂后体系的禁带宽度和功函数均减小,表明体系的电子跃迁所需的能量相对较少.并且,掺杂后体系的光吸收系数均有所提高,同时吸收带边也发生了红移,有效拓宽了体系对光的响应范围,提高了体系对光子的吸收能力.此外,As掺杂GeC体系不仅在费米能级附近出现了杂质能级,而且在低能区的吸收系数、静介电函数及消光系数等光学性质最优.本研究可为GeC光电相关实验制备提供理论基础.
ISSN:1000-985X
DOI:10.3969/j.issn.1000-985X.2024.03.018