河北省应用基础研究计划(13961103D) 作品数:7 被引量:13 H指数:3 相关作者: 徐朝鹏 王永贞 张磊 王倩 张文秀 更多>> 相关机构: 燕山大学 圣路易斯大学 北京首量科技有限公司 更多>> 发文基金: 河北省应用基础研究计划 更多>> 相关领域: 理学 更多>>
碘化铟晶体本征缺陷的第一性原理研究 被引量:3 2013年 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对正交碘化铟(InI)晶体可能存在的6种本征点缺陷(碘空位、铟空位、碘占铟位、铟占碘位、碘间隙、铟间隙)结构进行优化.通过缺陷形成能的计算,得出各缺陷在生长过程中形成的难易程度;通过态密度的计算,分析出各种缺陷能级位置及其对载流子传输的影响.结果表明:最主要的低能缺陷铟间隙会引入复合中心和深空穴陷阱,前者降低少数载流子的寿命,后者俘获价带的空穴而降低空穴的迁移率-寿命积.计算结果为实验中提高InI晶体载流子的迁移率-寿命积提供理论指导,对获得性能优异的InI核辐射探测材料有重要帮助. 张伟 徐朝鹏 王海燕 陈飞鸿 何畅关键词:形成能 碘化铟(InI)多晶的水平区熔提纯 2015年 采用水平区熔法对由两温区气相输运法制备的In I多晶进行提纯,探索高纯、单相In I多晶的制备工艺。通过X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜以及电感耦合等离子体原子发射光谱仪对水平区熔提纯前后的In I多晶的晶格结构、形貌组分以及杂质浓度进行了表征。结果表明,经过水平区熔提纯后的In I多晶晶格结构完整,质量较高,晶格参数为a=0.476 nm,b=1.278 nm,c=0.491 nm,与理论值十分接近;In、I化学配比得到了有效调节,其化学配比接近理论化学配比1:1;中间产物含量及杂质浓度显著降低。以提纯后In I多晶为原料,用提拉法生长出的In I单晶电阻率达到1010?·cm。 徐朝鹏 张磊 王倩 纪亮亮 李亚可关键词:多晶合成 提纯 室温核辐射探测材料碘化铟多晶合成及结构分析 2015年 以高纯I2(5N)和In(7N)为原料,采用两温区气相输运法制备了In I多晶料,研究了高纯In I多晶合成工艺。用X射线粉末衍射(XRD)方法对合成的In I多晶进行结构测定,用扫描电子显微镜-X射线能量色散谱仪(SEMEDS)对其成分进行分析,用等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)对其组成的元素进行痕量测定。研究结果表明:合成的In I多晶料晶格结构完整,纯度高,晶格参数为a=0.476 nm,b=1.278 nm,c=0.491 nm,且碘和铟比例接近1∶1。 徐朝鹏 王倩 张磊 陈飞鸿 王永贞 纪亮亮关键词:多晶合成 Pb掺杂对InI最小光学带隙和电导率影响的第一性原理研究 被引量:6 2015年 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了纯In I超胞模型以及两种不同Pb掺杂量的In1-xPbxI(x=0.125,0.25)超胞模型,结构优化后,计算了掺杂前后体系的能带结构、态密度和吸收光谱。几何结构的计算结果表明,随着Pb掺杂量的增加,掺杂体系晶格常数改变,体积减小,能量降低,结构更加稳定。电子结构的计算结果表明,掺杂后费米能级进入导带,掺杂体系均为高掺杂。同时,掺杂体系的最小光学带隙增大,电子有效质量减小,电导率增大。光学性质的计算结果表明,掺杂后吸收光谱蓝移,证明了Pb掺杂使In I最小光学带隙增大。所得结果为掺杂改善In I材料光电特性的实验研究提供理论指导。 徐朝鹏 张文秀 王永贞 张磊 纪亮亮关键词:第一性原理 光学带隙 Tl掺杂对InI禁带宽度和吸收边带影响的第一性原理研究 被引量:3 2014年 采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂与不同浓度的Tl原子取代In原子的In1-xTlxI超胞模型,分别对模型进行了几何优化、能带分布、态密度分布和吸收光谱的计算.结果表明:Tl掺杂浓度越小,In1-xTlxI形成能越低,晶体结构越稳定;Tl的掺入使得InI体系导带向高能方向移动,而价带顶位置基本没变,导致禁带宽度变宽,InI吸收光谱出现明显蓝移现象. 徐朝鹏 王永贞 张伟 王倩 吴国庆关键词:吸收光谱 第一性原理 Ca掺杂MgF-_2光学性质的第一性原理研究 被引量:1 2016年 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了Ca掺杂MgF_2晶体的几何结构、电子结构以及光学性质。结果表明:适量比例的Ca掺杂导致MgF_2晶体禁带宽度变窄。在一定能量范围内,Ca掺杂对MgF_2晶体的介电常数和吸收系数有调制作用,吸收系数增加有利于光生电子—空穴对的有效分离,提高了MgF_2光催化效率,揭示了Ca掺杂MgF_2体系在光催化方面的潜在应用。 李亚可 徐朝鹏 甄西合 张文秀 王思思 贲永志关键词:密度泛函理论 光学性质 F2 Ge掺杂对InI导电性能影响的第一性原理研究 被引量:4 2014年 采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,在相同环境条件下对不同浓度Ge掺杂的In I导电性能进行了研究.建立了由不同浓度的Ge原子替代In原子的In1-x Ge x I(x=0,0.125,0.25)模型.对低温下高掺杂Ge原子的In1-x Ge x I半导体的优化参数、总态密度、能带结构进行了计算.结果表明:Ge的掺入使In1-x Ge x I材料的体积减小,总能量升高,稳定性降低;Ge原子浓度越大,进入导带的相对电子数量越多,In1-x Ge x I电子迁移率减小,电阻率增大,同时最小光学带隙也增大,有利于改善体系的核探测性能. 王永贞 徐朝鹏 张文秀 张欣 王倩 张磊关键词:电阻率 第一性原理