基于第一性原理的Au、Cu、Sb掺杂CdTe的结构模拟和光学性能预测 |
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引用本文: | 张平威,林龙,张战营.基于第一性原理的Au、Cu、Sb掺杂CdTe的结构模拟和光学性能预测[J].人工晶体学报,2023(8):1400-1406. |
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作者姓名: | 张平威 林龙 张战营 |
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作者单位: | 2. 河南理工大学材料科学与工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金联合基金重点项目(U2004209); |
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摘 要: | 基于密度泛函理论研究了Au、Cu、Sb掺杂CdTe体系的电子结构和光学性能。Au、Cu、Sb掺杂CdTe体系均能稳定存在,过渡金属原子与Cd原子轨道的杂化减小了CdTe的带隙,提高了CdTe对可见光的利用,同时降低了光生电子从价带跃迁到导带所需的能量,从而促进了更多的光生电子发生迁移,大大提高了其光学性能。三种掺杂体系中Sb/CdTe体系在可见光范围内光吸收系数提升最显著,其光生电子和光生空穴迁移率相对于CdTe体系分别增加5.97倍和15.54倍。通过计算掺杂体系的能带、态密度、电子布居、光吸收函数、载流子迁移率,从理论上揭示了Au、Cu、Sb提高CdTe光学性能的机理。
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关 键 词: | CdTe 第一性原理 电子性质 光学性能 载流子迁移 |
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