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四面体 $Si_xGe_{47-x}:H_{60}$ 纳米晶的结构、电子和光学性质:一项密度泛函研究

材料科学 2007-10-02 v1

摘要

通过密度泛函理论 (DFT) 计算,研究了形式为 SixGe47x:H60Si_xGe_{47-x}:H_{60} 的中等尺寸混合 SiGe:H 量子点代表性集合的结构、内聚、电子和光学性质。计算在 Becke、Lee、Parr 和 Yang (B3LYP) 的混合非局域交换 - 相关泛函框架下进行。除了基态 DFT/B3LYP 值外,我们还基于含时 DFT (TDDFT/B3LYP) 计算提供了最低自旋和对称性允许的电子跃迁的可靠结果。我们的结果表明,光学带隙不仅取决于硅、锗和氢的相对浓度,还取决于硅和锗壳层相对于纳米晶表面的相对位置。结构、内聚和电子性质也是如此,从而允许进行可能的电子和光学带隙工程。此外,研究发现,对于具有纯 Ge 或 Si 核的纳米颗粒,其光学性质主要由纳米颗粒的 Ge 部分决定,而硅似乎起到钝化剂的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.0710.0309,
  title  = {Structural, electronic and optical properties of tetrahedral $Si_xGe_{47-x}:H_{60}$ nanocrystals: A Density Functional study},
  author = {C. S. Garoufalis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0710.0309},
  year   = {2007}
}

备注

18 pages, 6 figures