量子电子学报

作者：张忠政,,张春红,闫万珺,覃信茂,

单位：1 安顺学院数理学院, 贵州安顺561000;2 安顺学院电子与信息工程学院, 贵州安顺561000;3 安顺学院航空电子电气与信息网络工程中心, 贵州安顺561000

关键词：材料,光电性质,掺杂,磷烯,

基金：Supported by the Joint Science and Technology Fund of Guizhou Provincial Department of Science and Technology, Anshun MunicipalGovernment, Anshun University (贵州省科学技术厅, 安顺市人民政府, 安顺学院联合科技基金资助项目, 黔科合LH 字(2017) 7042 号), AnshunUniversity School-Level Disc

利用第一性原理赝势平面波方法计算了杂质(X=C, Al) 掺杂新型二维材料磷烯的结构参数、能带结构、Mulliken 布居分析、差分电荷密度以及光学性质。结果表明杂质掺杂后磷烯材料的结构发生了畸变, 但是掺杂体系的结构是稳定的。C 掺杂后, 费米能级进入价带中, 带隙变窄, 变为0.826 eV 的直接带隙; Al 掺杂后, 体系变为间接带隙半导体, 带隙略有展宽, 带隙为0.965 eV。Mulliken 布居分析和差分电荷密度的分析都表明掺杂后体系的电荷分布发生了转移, C 原子附近出现了电荷积累, 而Al 原子附近出现了电荷消耗。在(1 0 0) 极化方向上的光学性质计算表明: 在红光及红外线的范围内, C 掺杂后磷烯材料储存电磁能的能力有所减弱, 而Al 掺杂后储存电磁能的能力有所增强; C 掺杂后折射率n0 减小, Al 掺杂后折射率n0 增大; 吸收系数和反射率峰值均降低; 掺杂前后磷烯材料都可作为光储存材料。以上结果说明采用不同杂质掺杂可以调制磷烯材料的光电性质。

来源：2021年第1期

《量子电子学报》期刊编辑部

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