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First-principles study of electronic and optical properties in wurtzite Zn_(1-x)Cu_xO

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Chinese Physics B 2010年第5期19卷 427-433页

作者：赵龙芦鹏飞俞重远刘玉敏王东林叶寒 Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications(Beijing University of Posts and Telecommunications) Ministry of Education

We perform a first-principles simulation to study the electronic and optical properties of wurtzite Zn1-xCuxO. The simulations are based upon the Perdew-Burke-Ernzerhof form of generalised gradient approximation within the density functional theory. Calculations are carried out in different concentrations. With increasing Cu concentration, the band gap of Znl-xCuxO decreases due to the shift of valence band. The imaginary part of the dielectric function indicates that the optical transition between O2p states in the highest valence band and Zn 4s states in the lowest conduction band shifts to the low energy range as the Cu concentration increases. Besides, it is shown that the insertion of Cu atom leads to redshift of the optical absorption edge. Meanwhile, the optical constants of pure ZnO and Zn0.75Cu0.250, such as loss function, refractive index and reflectivity, are discussed.

关键词： density functional theory Cu-doped ZnO electronic structure optical properties

基于k·p方法的二类超晶格红外探测器仿真进展

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激光技术 2023年第4期47卷 439-453页

作者：孙童关晓宁张凡宋海智芦鹏飞北京邮电大学信息光子学与光通信全国重点实验室北京100876 超晶科技(北京)有限公司北京100083 西南技术物理研究所成都610041 电子科技大学基础与前沿研究院成都610054

二类超晶格(T2SL)相对于其它制冷型红外探测器材料体系,具有成本低、均匀性高、工艺兼容性好等特点,且波长灵活可调、俄歇复合速率低。k·p方法作为一种常用且相对成熟的能带结构仿真技术,具有计算精度高、节省计算资源等特点,在T2SL的... 详细信息

二类超晶格(T2SL)相对于其它制冷型红外探测器材料体系,具有成本低、均匀性高、工艺兼容性好等特点,且波长灵活可调、俄歇复合速率低。k·p方法作为一种常用且相对成熟的能带结构仿真技术,具有计算精度高、节省计算资源等特点,在T2SL的仿真中受到了广泛的关注。梳理了中波、长波、甚长波T2SL红外探测器的仿真进展,归纳了k·p方法的发展过程,以及该方法在T2SL红外探测器仿真中的进展和作用,直观展示k·p方法在超晶格仿真工作中的准确性与便利性;重点讨论了T2SL探测器的暗电流机制、量子效率和吸收光谱等性质,对T2SL红外探测器的研究和应用前景进行展望。采用包络函数近似下的k·p方法可以对超晶格材料的能带结构和电子性质进行较为准确的理论分析和仿真计算。

关键词：探测器二类超晶格 k·p方法器件仿真

Structural and Optical Properties of Point Defects in α-SiO_2 Cluster

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Communications in Theoretical Physics 2015年第8期64卷 244-248页

作者：刘猛芦鹏飞杨阳伍利源苏锐陈军 State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications Ministry of Education Beijing University of Posts and Telecommunications Institute of Applied Physics and Computational Mathematics

First-principles methods based on the density functional theory(DFT) are used in order to calculate the structural and optical properties of α-SiO2 cluster with the non-bridging oxygen hole centers(NBOHC) and NBOHCE' defects. We clarify the stable structure of the NBOHC-E' point defects for the first time using the functional B3 LYP, which is also tested to investigate the influence of electronic properties. The calculation is carried out for cluster configurations extracted from supercell. The results of optical absorption peak for Si2O7H6 and Si5O16H12with NBOHC-E' defects are found at 2.66 e V, which is higher than the often observed OA peak at 2.0 e V for the NBOHC defect in α-SiO2. The overall absorption spectra are in qualitative agreement with the experiment.

关键词： α-SiO2 electronic properties optical absorption me

通过晶格失配调节有盖层张应变Ge量子点的光电特性

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材料导报 2018年第6期32卷 1004-1009页

作者：陈其苗宋禹忻张振普刘娟娟芦鹏飞李耀耀王庶民龚谦中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 北京邮电大学信息光子学与光通信研究院信息光子学与光通信国家重点实验室北京100089 查尔姆斯理工大学微技术和纳米科学系瑞典哥德堡

利用Ge与不同衬底形成的不同晶格失配度来调节有盖层的张应变Ge量子点的光电特性。通过有限元方法模拟并获得张应变Ge量子点内的应变分布,而后通过形变势理论和有效质量近似计算得到量子点的电子结构。与无盖层张应变Ge量子点相比,有盖... 详细信息

利用Ge与不同衬底形成的不同晶格失配度来调节有盖层的张应变Ge量子点的光电特性。通过有限元方法模拟并获得张应变Ge量子点内的应变分布,而后通过形变势理论和有效质量近似计算得到量子点的电子结构。与无盖层张应变Ge量子点相比,有盖层Ge量子点能保持更大的应变量。另外,随着量子点尺寸和晶格失配度的增大,导带Γ谷与导带L谷的能量差缩减,最终使Ge转变为直接带隙材料。直接带隙能量随着量子点尺寸的增大而减小。该研究结果表明张应变Ge量子点是制备包含激光器在内的Si基光源的理想材料,在未来光电子应用中有巨大潜力。

关键词：张应变Ge 量子点有限元有效质量法直接带隙

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应变补偿层对量子点生长影响的理论研究

物理学报 2010年第2期59卷 765-770页

作者：冯昊俞重远刘玉敏芦鹏飞贾博雍姚文杰田宏达赵伟徐子欢北京邮电大学信息光子学与光通信研究院信息光子学与光通信教育部重点实验室北京100876

量子点的光学特性与量子点的大小均匀性、密度、内部应变以及隔离层的厚度等有密切关系.文中从理论角度定量研究了GaNXAs1-X应变补偿层对InAs/GaAs量子点生长质量的改善作用,分析了应变补偿层对隔离层厚度减小的作用.讨论了应变补偿层... 详细信息

量子点的光学特性与量子点的大小均匀性、密度、内部应变以及隔离层的厚度等有密切关系.文中从理论角度定量研究了GaNXAs1-X应变补偿层对InAs/GaAs量子点生长质量的改善作用,分析了应变补偿层对隔离层厚度减小的作用.讨论了应变补偿层的补偿位置和补偿层N组分X对量子点生长时局部应变和体系应变的补偿作用.分析了应变补偿层对体系应变的减少作用,并计算了相邻层量子点的垂直对准概率.研究结果对实验中应变补偿的优化和高质量量子点阵列的生长实现提供了理论依据.

关键词：应变补偿量子点

钠原子光电离2p→kl(ks,kd)散射截面理论计算

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原子与分子物理学报 2001年第4期18卷 439-441页

作者：冯一兵周晓林曾勇芦鹏飞杨向东刘锦超四川师范大学物理系成都610066 西南交大应用物理系成都610031 四川大学原子分子物理所成都610065

用多体微扰理论研究和计算了钠原子 2p→kl(ks,kd)光电离截面。

关键词：多体微扰理论光电离散射截面钠原子理论计算

Ferromagnetism in ZnO with(Mn,Li) codoping

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Chinese Physics B 2013年第3期22卷 421-425页

作者：马世甲芦鹏飞俞重远赵龙李琼瑶武成洁丁路 State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications Beijing University of Posts and Telecommunications

First-principles calculations were performed to investigate the magnetic properties of Zn（Mn,Li）O based on the Perdew-Burke-Ernzerhof form of the generalized gradient ***（AFM） ordering is the ground state in Mn-doped ZnO system without the codopant of Li,while seven different geometrical configurations of Zn（Mn,Li）O prefer stable ferromagnetic（FM） *** found that dopant Li can effectively change the magnetic coupling in the ZnMnO *** Curie temperature（TC） of FM ordering depends on the geometric configuration,and the highest T C is about 1388 *** FM stabilization is greatly affected by Mn-Mn distance rather than by the position of dopant *** propose that dopant Li mediates FM coupling through a double exchange interaction or an RKKY interaction when Li is located,respectively,near or far from Mn ions.

关键词： density functional theory ferromagnetism Curie temperature