Fe对InP材料电子结构及光学性质的调控机理研究

人工晶体学报 ›› 2013, Vol. 42 ›› Issue (11): 2432-2438.

Fe对InP材料电子结构及光学性质的调控机理研究

周祎;张昌文;王培吉

济南大学物理科学与技术学院,济南,250022

出版日期:2013-11-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(61076088,61172028);山东省青年科学家基金(BS2009CL012);山东省科学技术计划发展项目(J10LA16);山东省自然科学基金(ZR2010EL017)

Study on the Regulation Mechanism of Electronic Structure and Optical Properties of Fe Doped InP

ZHOU Yi;ZHANG Chang-wen;WANG Pei-ji

Online:2013-11-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用基于密度泛函理论的线性缀加平面波(FLAPW)方法,研究了3d族过渡金属元素Fe对Ⅲ-Ⅴ族半导体InP的电子结构和光学性质的调控机理,并对其能带结构和电荷密度分布进行了分析.结果表明,InP为直接带隙半导体,其价带主要由P-3s和3p态构成,而导带则由In-5s电子态构成.当Fe元素替代In原子后,由于Fe和P原子的轨道杂化作用,InP带隙中出现杂质态,Fe-3d态产生自旋极化效应.随着Fe的掺杂浓度增大,Fe-P原子之间轨道杂化作用明显增加,费米能级逐渐进入价带,这导致了材料的电子跃迁几率提高,光学吸收边明显增强,跃迁峰发生红移.

中图分类号:

O472

周祎;张昌文;王培吉. Fe对InP材料电子结构及光学性质的调控机理研究[J]. 人工晶体学报, 2013, 42(11): 2432-2438.

ZHOU Yi;ZHANG Chang-wen;WANG Pei-ji. Study on the Regulation Mechanism of Electronic Structure and Optical Properties of Fe Doped InP[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2013, 42(11): 2432-2438.

[1]	莫秋燕, 张颂, 荆涛, 吴家隐. SO₂和CO在ReS₂表面吸附的第一性原理研究[J]. 人工晶体学报, 2025, 54(1): 107-114.
[2]	兰飞飞, 刘莎莎, 房诗舒, 王英民, 程红娟. 金刚石基GaN界面热阻控制研究进展[J]. 人工晶体学报, 2024, 53(6): 913-921.
[3]	徐中辉, 许晟源, 刘川川, 刘国港. 单层SnS的光电效应及应变工程的第一性原理研究[J]. 人工晶体学报, 2024, 53(4): 676-683.
[4]	孟文利, 张育民, 孙远航, 王建峰, 徐科. TiN、Ti插入层对ITO与GaN欧姆接触性能影响的研究[J]. 人工晶体学报, 2023, 52(9): 1609-1616.
[5]	汪正鹏, 张崇德, 孙新雨, 胡天澄, 崔梅, 张贻俊, 巩贺贺, 任芳芳, 顾书林, 张荣, 叶建东. 切割角蓝宝石基氧化镓薄膜MOCVD外延及日盲紫外光电探测器制备[J]. 人工晶体学报, 2023, 52(6): 1007-1015.
[6]	杨帆, 许并社, 董海亮, 张爱琴, 梁建, 贾志刚. AlGaN/GaN纳米异质结构中的二维电子气密度研究[J]. 人工晶体学报, 2023, 52(6): 1136-1144.
[7]	梁潇, 李思琦, 王中伟, 邵鹏飞, 陈松林, 陶涛, 谢自力, 刘斌, 陈敦军, 郑有炓, 张荣, 王科. 分子束外延高Al组分AlGaN薄膜及Si掺杂研究[J]. 人工晶体学报, 2023, 52(5): 783-790.
[8]	格畅, 周国香, 秦旭晨, 王广, 阎童童, 李佳. 二维Janus型铬硫化物电子和压电性质研究[J]. 人工晶体学报, 2023, 52(4): 613-620.
[9]	徐中辉, 赵书亮, 刘川川. 空位缺陷对单层2H-MoTe₂光电效应的第一性原理研究[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(12): 2048-2054.
[10]	赵子楠, 武金涛, 梁智健, 朱亚彬, 刘歌, 陈云琳. 溅射羽辉与基底夹角对掺氧二硫化钼薄膜光学性质的影响[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(11): 1871-1877.
[11]	梁志华, 谭秋红, 王前进, 刘应开. GeS/MoS₂异质结电子结构及光学性能的第一性原理研究[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(3): 459-470.
[12]	潘宝俊, 张礼杰, 王佩剑. 二维层状金属碘化物的制备及光电磁器件的应用进展[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(3): 538-550.
[13]	杨卫霞, 张贺翔, 潘凤春, 林雪玲. Ru、Rh、Pd掺杂GaSb的电子结构和光学性质[J]. 人工晶体学报, 2021, 50(11): 2019-2026.
[14]	张琴, 谢泉, 杨文晟, 黄思丽. K、Ti掺杂Mg₂Si电子结构和光学性质的第一性原理研究[J]. 人工晶体学报, 2021, 50(9): 1625-1632.
[15]	陈松, 毛文蔚, 王卫国. Mg₂Sn机械性质及热电输运性能的第一性原理计算[J]. 人工晶体学报, 2021, 50(9): 1633-1639.