與體塊材料相比,半導(dǎo)體團(tuán)簇由于量子限域效應(yīng)而具有更大的非線性折射率和雙光子吸收截面,并且雙光子吸收的吸收峰和吸收系數(shù)與團(tuán)簇的尺寸和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。納米團(tuán)簇的比表面積、表面缺陷、表面配體類型以及與配體的成鍵方式都對(duì)體系的電子結(jié)構(gòu)和非線性光學(xué)性質(zhì)有非常重要的影響。因此理論計(jì)算方法的發(fā)展,探究不同尺度半導(dǎo)體團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)特征及其演化規(guī)律,可以為實(shí)驗(yàn)有效的展開提供極大的幫助,這也是本課題研究的重要出發(fā)點(diǎn)之一。目前半導(dǎo)體團(tuán)簇的研究主要集中在團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)和二階極化率等方面。本文利用不同的基組和密度泛函方法計(jì)算了Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體小團(tuán)簇雙光子吸收的性質(zhì),并將計(jì)算結(jié)果與精確度較高但耗時(shí)較長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行比較,得到了適合較大團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的較為合理高效的計(jì)算方法和基組,為大團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法與基組的選擇提供了指導(dǎo)。本文工作展開主要分為以下幾部分:（1）建立初始模型,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化得到半導(dǎo)體團(tuán)簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);（2）利用多種方法和基組對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,通過與較為精確的耦合簇方法對(duì)比選擇出合適的密度泛函方法和基組;（3）計(jì)算團(tuán)簇的雙光子吸收,并分析團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)和尺寸對(duì)其雙光子吸收效應(yīng)的影響;（4）探究NH3配體效應(yīng)對(duì)半... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1雙光子吸收過程示意圖

很多課題組已經(jīng)對(duì) II-VI 族半導(dǎo)體團(tuán)簇的非線性進(jìn)行了多方II-VI 族半導(dǎo)體量子點(diǎn)的光限幅特征得到廣泛關(guān)注[13-18]。目前的方法合成高品質(zhì)的 II-VI 族半導(dǎo)體量子點(diǎn)。為了對(duì)雙光子的了解，人們采用了多種手段對(duì)吸收過程進(jìn)行探測(cè)，這主要頻等。Z 掃描技術(shù)光路如圖 1-2 所示。

課題工作計(jì)算了 ZnO、ZnS、CdS、CdSe、CdTe 這五種半導(dǎo)體團(tuán)簇的結(jié)合能大小隨原子個(gè)數(shù)的關(guān)系，結(jié)果如圖 3-2 所示。從圖3-2 中我們看到這五種團(tuán)簇的結(jié)合能絕對(duì)值的大小順序依次為 ZnO＞ZnS＞CdS＞CdSe＞CdTe。團(tuán)簇的結(jié)合能絕對(duì)值越大則說明團(tuán)簇具有越高的穩(wěn)定性。從五種團(tuán)簇的穩(wěn)定性變化可以看到，隨著形成團(tuán)簇的原子的原子序數(shù)的增大，團(tuán)簇穩(wěn)定性在下降。進(jìn)一步觀察五種團(tuán)簇結(jié)合能的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)五種團(tuán)簇的結(jié)合能均隨著分子個(gè)數(shù)的增加而緩慢降低。


本文編號(hào)：3567685