红外光电子材料碲镉汞异质外延结构理论研究

摘要

文章介绍了基于第一性原理的LAPW方法就Hg空位缺陷对碲镉汞材料的电子结构的影响进行了研究.首先选择Hg0.5Cd0.5Te体系详细分析了Hg空位引起的弛豫,包含Hg空位缺陷体系的电荷密度、成键电荷密度和态密度,得到了碲镉汞材料形成Hg空位情况下的空位第一近邻阴离子悬挂键重整的形式以及Hg空位所形成的双受主能级.计算发现了Hg空位引起第一近邻Te原子5s态能级向高能端移动的现象.同时,对实验中通常利用As钝化基底表面来有效地控制外延生长的极性进行了研究.本文也介绍了基于密度泛函理论模拟了单个及多个As原子在Si(211)重构表面上的吸附、置换行为,通过系统地计算各种可能的吸附、置换构型,并进一步分析能量、键长等性质,对As在Si(211)表面的钝化机理进行了初步研究探讨.对Cd、Te在As钝化前后Si(211)表面上的吸附行为也进行了研究分析,为外延生长实验中利用As钝化来保证B面极性的做法提供了一定的理论依据.