Nd掺杂Mg_(2)Si电子结构和光学性质的第一性原理研究

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,探究了未掺杂Mg_(2)Si以及Nd掺杂Mg_(2)Si的能带结构、态密度和光学性质。计算结果表明:Nd掺杂Mg_(2)Si后,Mg_(2)Si禁带宽度从0.290 eV降低到0 eV,导电性能提升;未掺杂的Mg_(2)Si,当光子能量大于0.9 eV时,才开始慢慢具备吸收能力,掺杂Nd之后的Mg_(2)Si对能量为0.2 eV的光子就开始吸收,大大改善了Mg_(2)Si对红外光电子的吸收。掺杂后的光吸收系数和反射率都变小,表明掺杂后的Mg_(2)Si对光的穿透率增大。计算结果为Mg_(2)Si材料在光电器件方面的应用提供了理论依据。