硅表面納米結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算.pdf

1、本文采用第一性原理密度泛函方法計算研究了Si(111)表面上幾種不同形狀的Si、Ge納米結(jié)構(gòu)、并研究了它們的電子結(jié)構(gòu)及光學(xué)特性。
　　對Si(111)表面上的Si納米結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果表明，Si表面上不同形狀的納米結(jié)構(gòu)的能量穩(wěn)定順序為：凹坑＞凸臺納米帶＞島狀量子點＞懸浮量子點；光學(xué)性質(zhì)的計算分析顯示，表面經(jīng)納米結(jié)構(gòu)修飾后, Si表面的光吸收均得到了增強，但未明顯改變最強吸收峰的位置，最大吸收峰的位置都出現(xiàn)在紫外314 nm附近。在紫外

2、區(qū)域，類金剛石類納米結(jié)構(gòu)在所設(shè)計的表面納米結(jié)構(gòu)中對Si(111)表面的光吸收增強的百分比最大，為30%；在可見光區(qū)域，Si14@Si64納米結(jié)構(gòu)對光吸收的增強最大，百分比達到67%。
　　此外，我們在Si(111)表面上放置了不同形狀的Ge納米結(jié)構(gòu)，計算結(jié)果表明，所放置的三種表面納米結(jié)構(gòu)的能量的穩(wěn)定性順序為：條形島>納米帶>六邊形島。對其光學(xué)性質(zhì)的計算結(jié)果顯示，條形島的光吸收強度要高于六邊形島結(jié)構(gòu)和納米帶結(jié)構(gòu)；表面加入了Ge量子點