张国莲
- 作品数：10 被引量：56H指数：6
- 供职机构：济南大学更多>>
- 发文基金：山东省自然科学基金国家自然科学基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信更多>>
- 第一原理研究Sn(O_(1-x)N_x)_2材料的光电磁性质
- 2012年
- 基于第一原理的密度泛函理论,以量子化学从头计算软件为平台研究了Sn(O_(1-x)N_x)_2材料的光电磁性能,分析了体系的态密度、能带结构、磁性、介电虚部及折射率.计算结果表明,N替代O后,随着掺杂浓度的增加,体系的带隙先减小后增大,掺杂量为12.50%时带隙最窄.由于N 2p轨道电子的贡献,在0.55—1.05 eV范围内产生了浅受主能级,价带和导带处的能级均出现了劈裂及轨道的重叠现象,Sn—O键的键强大于N—O键的键强.从磁性来看,N原子决定了磁矩的大小.从介电虚部可知,掺杂后体系的光学吸收边增宽,主跃迁峰发生红移,反射率和介电谱相对应,各峰值与电子的跃迁吸收有关.
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- Sn_(1-x)N_xO_2材料的电子结构和光学性质
- 2011年
- 采用第一性原理,以W IEN2K软件为平台对Sn1-xNxO2超晶胞体系的态密度(DOS)、能带结构、介电函数和吸收系数进行模拟计算,从理论上指出光学特性与电子结构之间的内在联系。分析结果表明:掺入杂质后体系带隙减小了0.59eV,费米能级向低能方向移动进入价带,并且由半导体变为半金属材料,N的掺入有助于p型SnO2的实现;掺杂前后体系为直接跃迁半导体,其介电函数谱和吸收谱与带隙相对应均发生了红移,并且光学吸收边变宽,增大了光学响应,Sn1-xNxO2材料可广泛应用于红外发光器件。
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- 关键词：光电性质第一性原理
- Fe,S共掺杂SnO_2材料第一性原理分析被引量：17
- 2012年
- 本文采用基于第一性原理的全电势线性缀加平面波(FP-LAPW)法,计算了Fe,S两种元素共掺杂SnO_2材料的电子结构和光学性质.结果表明:材料仍为直接禁带半导体,体系呈现半金属性;Fe,S共掺可以窄化带隙,且随S浓度增加,态密度向低能方向移动,带隙减小;共掺体系电荷密度重新分布,随S浓度增加,Fe原子极化程度增强,原子间键合能力增强.共掺后介电函数虚部谱与光学吸收谱各峰随S浓度增加而发生红移,光学吸收边减小.
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- 关键词：电子结构态密度光学性质
- Sn_(1-x)N_xO_2材料光电性质的研究
- 2011年
- 基于密度泛函理论的第一性原理,采用广义梯度近似(GGA)下的线性缀加平面波(FP-LAPW)方法,应用WIEN2K软件计算了超晶胞结构Sn1-xNxO2材料的总态密度、能带结构和光学折射率及介电函数虚部。计算结果表明掺杂后费米能级向低能方向移动,随着掺杂量的增加,Sn1-xNxO2材料的价带和导带的分裂程度增强,禁带宽度逐渐减小,并且在1.35～2.50 eV的能量范围上形成了杂质带,其主要来源是N的2p态上的电子。分析Sn1-xNxO2材料的能带结构可知掺杂前后均是直接跃迁半导体,掺杂后其介电函数谱和折射率也与带隙相对应地发生红移,介电谱的跃迁峰与电子从价带到导带的跃迁有关,从理论上指出光学性质与电子结构之间的内在关系。
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- 关键词：光电性质第一性原理
- 第一性原理研究In,N共掺杂SnO_2材料的光电性质被引量：9
- 2011年
- 采用全电势线性缀加平面波(FP-LAPW)的方法,基于密度泛函理论第一性原理结合广义梯度近似(GGA),运用Wien2k软件计算了In,N两种元素共掺杂SnO2材料的电子态密度和光学性质.研究表明,共掺杂结构在自旋向下和向上两方向上都出现细的局域能级,两者态密度分布不对称;带隙内自旋向下方向上产生局域能级,共掺化合物表现出半金属性;能带结构显示两种共掺杂化合物仍为直接禁带半导体,价带顶随着N浓度的增加发生向低能方向移动,带隙明显增宽;共掺下的介电函数虚部主介电峰只在8.58eV存在,且主峰位置发生右移,峰值强度显著增大;实部谱中,不同N浓度的两种共掺结构其静介电常数也明显增大,N的2p态与In的5s态之间发生强烈的相互作用;共掺下吸收谱中的吸收峰数目减少,吸收光波段范围增宽.
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- 关键词：态密度光学性质
- 第一性原理研究Fe掺杂SnO_2材料的光电性质被引量：14
- 2011年
- 采用基于第一性原理的线性缀加平面波(FP-LAPW)方法,研究Fe掺杂SnO2材料电子结构和光学性质,包括电子态密度、能带结构、介电函数和其他一些光学图谱.研究结果表明,掺Fe后材料均属于直接跃迁半导体,且呈现半金属性;随掺杂浓度增加,费米能级进入价带,带隙逐渐减小,Fe原子之间耦合作用增强;通过掺杂能够在一定程度上改变成键性质,使其具有金属键性质.光学谱线(吸收谱、消光系数等)与介电函数虚部谱线相对应,均发生蓝移,各峰值与电子跃迁吸收有关,从理论上指出光学性质和电子结构的内在联系.
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- 关键词：态密度介电函数
- 超晶格SnO_2掺Cr的电子结构和光学性质的研究被引量：10
- 2011年
- 基于密度泛函理论的第一性原理,采用全势线性缀加平面波方法(FPLAPW)和广义梯度近似(GGA)来处理相关能,计算了Cr掺杂SnO2超晶格的电子态密度、能带结构、介电函数、吸收系数、反射率和折射率.研究表明由于Cr的掺入,超晶格SnO2在费米能级附近形成了新的电子占据态,出现了不连续的杂质能带,这是由Cr-3d态和O-2p,Sn-5s态电子所形成.介电谱在0—5.5eV之间时出现了三个新的介电峰,在高能区介电谱主峰位置发生蓝移,峰值强度减小.吸收谱、反射谱和折射谱也出现了与介电谱相应的峰,各谱峰的出现是由Cr的d—d跃迁所引起的.
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- 关键词：超晶格第一性原理态密度电子结构
- N掺SnO2基半导体材料的光电性能
- 透明导电氧化物薄膜以其优异的光电性能引人瞩目，SnO2材料因带隙宽、激子束缚能高等特性而具有优越的光电性能，被公认为下一代半导体材料中理想的候选光电透明导电氧化物薄膜(TCO)材料。其掺杂形成的氧化物半导体光、磁、电学性...
- 张国莲
- 关键词：电子注入空穴注入态密度半导体材料
- 文献传递
- In掺杂ZnO光学性质的第一性原理研究被引量：11
- 2011年
- 采用线性缀加平面波的方法,对In元素掺杂ZnO电子结构和光学性质进行研究。计算结果表明:掺In后价带上部分折叠态增加,禁带宽度变窄。不同量In掺杂ZnO与未掺杂时相比,折射率、反射率及消光系数均有明显变化,介电函数虚部向高能量方向移动,而折射率、反射率、吸收系数、消光系数均向低能量方向移动。从理论上指出了光学性质和电子结构之间的联系。
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- 关键词：第一性原理电子结构光学性质介电函数
- In掺杂ZnO超晶格光学性质的研究被引量：7
- 2012年
- 采用基于第一性原理的线性缀加平面波方法,计算了超晶格ZnO掺In的光学性质.计算结果表明,掺入In元素后Fermi能级进入导带,介电函数、吸收系数、折射率、反射率都在Fermi面附近产生新的跃迁峰.随着掺杂层数的增多,跃迁峰发生红移,当掺杂两层In时跃迁峰峰值最大,同时吸收系数的吸收边随掺杂层数的增多而逐渐减小.与In掺杂ZnO超晶胞相比,ZnO超晶格在可见光范围内具有高透过率的特点.
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- 关键词：超晶格态密度光学性质
