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Fe0.875Mn0.125Si2的几何结构与电子结构的第一性原理研究


维普资讯 http://www.cqvip.com 3  7 6 助  锨  财  料  20年增刊 ( ) 07 3 卷  8 Fe 85 n 1 S 的几何 结构 与 电子结构 的第一 性原理研 究木 0 7M 0 2 i 52   . . 闰万琚 一 , ,谢 泉  ,杨创 华 ,赵凤 娟  ( . 州大学 电子 科学与信 息技术 学院 ,贵州 贵阳 5 0 2 :2安顺 学院 物 理系 ,贵 州 安顺 5 10 ) 1 贵 5 05 . 600  摘 要 : 采用基 于 密度 泛 函理论 的赝 势平 面波 方法 ,     对掺 Mn的 pFs2 .e i的几何 结构和 电子 结构 进行 了计 算。   计算表 明 :() 的掺入 改变 了晶胞 体积及原 子位 置, 1杂质   掺 杂是调制 材料 电子结构 的有效 方式;() 1FS2   2在 3 e i中 - 掺入 杂质 时掺 杂原子 的置换 位置具 有择位 性 ,Mn掺 杂  时倾向于置换 FI 的 F 原 子;3能带 结构计 算表 明: e位 e ()   掺 Mn使 得  ̄FS2 费米 面向价 带移动 ,形成 了 P型  -ei的 半导体 .   关键词 : 第一性原理 ;掺杂  ̄F S2   -e i ;几何结 构 ;电子  结构  中图分 类号: 0 7 :T 3 40   44 N 0 . 2 文 献标识码 :A   文章编 号: 10 .7 12 0 )   0 19 3 (0 7增刊.3 60  0 7 .3 2 计算模 型及 方法  21 计 算模型  .  ̄F S2 -e i属于正 交晶系 ,空 间群为 C a mc ,每个 单胞  包 含 4 个 原子 ,其 中有 l 8 6个 F e原子 ,3 2个 S 原子 , i   晶格 常数为 a 09 6 n b 07 9 n c 07 3 n f。 = . 3 m, = .7 1m, = .8 3 m 1 8 5  F 原子和 S e i原子 在 原胞 中各 有两 种不 同 的原子环 境  ( e, eISI SI) F IF l i i ,即两套 不等价 的 F 、 i , , I e S 原子通 过  对称变 换而构成 整个 晶胞。 -e i单胞 中 4种 非等 同原  pF S2 子 的坐标如表 1 所示 。   表 1 [F S2   3 e i单胞 中 4种 非等同原子 及其坐标  - Ta l    e u q lao sa d t er fa to   o r n t s b e 1Th   ne ua  t m   n  h i r ci n c o di ae   1 引  言    非等 同原子  原 子位置  原 子坐标  02 4   .1 6 O5 o .0   01 8   .2 2 新型环境 半导体光 电子 材料 pF S2 -e i具有 08e . V ̄  0 FI e  F l  eI SI i   8  d 8  f 1g 6  O0 o .0   03 8   .0 6 02 4   .7 6 O.o   0 O O 1 51 .8   OO 1   .5 6 08e 的直接带 隙【, .9V ” 为制 备硅基 光 电子器 件提供 了可  能途 径 :其一 ,具有直接 带隙 的  ̄F S2 -e i 能在硅表面 外  延 ,与硅器 件工艺相 匹配;其 二 ,BF S2 对应 的特 征  .e i所 区正是硅 的全 透 明区,它也是光通 信

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