氣體吸附對硅鍺異質(zhì)結(jié)納米線電子結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì)的影響

編號：CYYJ03930

篇名：氣體吸附對硅鍺異質(zhì)結(jié)納米線電子結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì)的影響

作者：顧芳 陸春玲 劉清惓 張加宏 朱涵

關(guān)鍵詞： 硅鍺異質(zhì)結(jié)納米線 氣體吸附 電子結(jié)構(gòu) 光學(xué)性質(zhì)

機(jī)構(gòu)： 南京信息工程大學(xué)物理與光電工程學(xué)院

摘要： 基于密度泛函理論體系下的廣義梯度近似(GGA),采用第一性原理方法探討了沿[112]晶向的硅鍺異質(zhì)結(jié)納米線作為氣體傳感器檢測CO,CO2和Cl2的能力,著重計(jì)算了其吸附氣體分子前后的吸附能、能帶結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì).幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算表明:不同硅鍺組分的[112]晶向的硅鍺納米線對CO,CO2和Cl2分子的吸附能的絕對值在0.001 eV至1.36 eV之間,其中Si24Ge36H32對CO2氣體的吸附能最大,氣敏性能最好.能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算表明:吸附CO和CO2分子的[112]晶向硅鍺納米線能帶的簡并度明顯減小,帶隙變化較小;而吸附Cl2分子后的價帶頂與導(dǎo)帶底之間產(chǎn)生了雜質(zhì)能級使其帶隙減小.光學(xué)性質(zhì)計(jì)算表明:Si24Ge36H32納米線吸附CO, CO2和Cl2分子后的光學(xué)性質(zhì)差異明顯,主要體現(xiàn)在吸收譜的范圍及吸收峰的峰值上,上述研究結(jié)果為[112]晶向Si24Ge36H32納米線可作為氣體傳感器敏感材料提供了一定的理論依據(jù)。