SnX2(X=S,Se)三元合金和其納米薄層光學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的依賴性越來越強(qiáng)，同時(shí)由于傳統(tǒng)能源的消耗對(duì)環(huán)境造成的污染，人類必須不斷的尋找著新能源。太陽能具有環(huán)?？稍偕奶匦?，這也就讓我們對(duì)太陽能電池這個(gè)領(lǐng)域的研究更加充滿了興趣。半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)是其基本物理性質(zhì)的一個(gè)重要方面，同時(shí)也是與太陽能電池吸收器的一個(gè)重要物理性質(zhì)。
　　在本篇論文中首先利用密度泛函理論計(jì)算對(duì)SnSe2(1-x)O2x合金的能帶結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)提出理論預(yù)測。結(jié)果表明，當(dāng)氧濃度增加(x≤0.125

2、)時(shí)SnSe2(1-x)O2x合金的帶隙從1.03eV下降到0.772eV，并且沒有帶隙態(tài)。對(duì)于所有摻雜情況介電函數(shù)和光吸收都是各向異性的。氧替代硒后對(duì)SnSe2(1-x)O2x合金(x≤0.125)在x-y平面方向的光學(xué)性質(zhì)影響明顯。此外，合金SnSe2(1-x)O2x的形成焓計(jì)算表明氧摻雜SnSe2是可以實(shí)現(xiàn)的。這些結(jié)果很有趣，表明SnSe2(1-x)O2x合金的帶隙具有可調(diào)節(jié)性，是一種在近紅外光學(xué)應(yīng)用方面很有前景的材料。
　

3、　然后又對(duì)Sn1-xTixS2三元合金的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。三元合金Sn1-xTixS2的帶隙值隨著鈦濃度x的增加(0＜x≤0.25)從1.926eV減少到1.27eV，導(dǎo)致在可見光范圍內(nèi)的光吸收明顯的增加。而隨著鈦濃度x增加時(shí)三元合金Sn1-xTixS2靜態(tài)介電常數(shù)值也在增加。這些結(jié)果都表明Sn1-xTixS2三元合金具有可調(diào)帶隙，可以作為一種很有前景的可見光吸收器的候選材料。
　　最后，我們依據(jù)雜化密度泛函理論，研究