计算材料科学：一种越来越可靠的工程技术手段（例如HgCdTe合金中的缺陷）（上）

摘要

最近几年,计算材料科学已经发展成了一种可靠的理论。这种理论不仅能够预测理想化材料及器件的性能特性,而且还能够预测应用于实际工程发展的那些材料与器件的性能特性。其代码在工作站上运行,即使现在,其速度也是非常快的,因而足以成为有用的设计工具。本文将对这一快速发展的领域的现状进行评述。为了证明这些方法的效果,本文还将对随外部加工条件而变的Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te合金的天然点缺陷、复合缺陷以及杂质密度进行预测。在已进行过测量的地方,所观测到的数值与预测值符合得很好。例如,我们发现,如果材料从现存曲线的Te侧生长,As便会明显地结合在阳离子亚晶格上(如同分子束外延生长时所发生的情况一样),而在Hg饱和的生长过程中,它往往会驻留在阴离子亚晶格上。As在亚晶格上是施主,在Te亚晶格上便是受主。为了促使As从阳离子亚晶格处向阴离子亚晶格处转移,我们发明了一种在分子束外延生长之后进行处理的方法。所提出的该方法中,已经过测试的那些方面是行得通的。