空位浓度对纤锌矿CdS电子结构和光学性质影响的第一性原理研究

作     者：吴侦成 熊明姚 文杜林 张志远 苟杰 苏欣 WU Zhencheng;XIONG Mingyao;WEN Dulin;ZHANG Zhiyuan;GOU Jie;SU Xin

作者机构：伊犁师范大学物理科学与技术学院伊宁835000 伊犁师范大学新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2022年第51卷第12期

页      面：2055-2062页

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题(2022D04074) 伊犁师范大学提升学科综合实力专项(22XKZZ21) 伊犁师范大学校级科研项目(2022YSZD004,YS2022ZD009) 新疆伊犁科技计划(YZ2022Y002) 新疆维吾尔自治区天山英才计划第三期(2021-2023)。 

主　　题：CdS 半导体 空位 第一性原理 电子结构 光学特性 

摘      要：本文基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,采用第一性原理研究了含Cd空位缺陷CdS和含S空位缺陷纤锌矿CdS的几何结构、能带结构、电子态密度及光学性质。通过计算分析可知,含Cd空位缺陷的CdS体系均为p型半导体,含S空位缺陷的CdS体系跃迁方式均由直接跃迁变为间接跃迁。Cd、S空位缺陷的CdS体系的态密度总能量降低。空位CdS体系相较于本征CdS体系的静介电常数均有提高,并随着空位浓度的增大而增大,Cd空位缺陷体系更为明显,极化能力得到显著提升。空位Cd的CdS体系相较于本征CdS体系在红外波段存在明显的吸收,空位S的CdS体系相较于本征CdS体系在可见光波段存在明显的吸收。