近年來,隨著碲鎘汞紅外焦平面技術的不斷發(fā)展,其結構和光電特性引起了人們的廣泛關注。但是,器件的探測精度仍然受到材料的電學性能、面積和均勻性等參數(shù)的限制。碲鎘汞具有本征載流子濃度低、表面態(tài)密度低、光學吸收系數(shù)大等優(yōu)點,是一種重要且常見的紅外探測器材料。碲鎘汞n型摻雜可以很容易的通過In原位取代Hg獲得,并能獲得很高載流子濃度。但是,目前可控的碲鎘汞p型摻雜仍然是碲鎘汞探測器技術發(fā)展的瓶頸。Au在碲鎘汞材料中擴散系數(shù)較低,表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性,并且Au雜質在碲鎘汞的價帶頂端形成雜質能級,Au充當受主,因此,Au是一種有效的p型摻雜劑。Cd的組分x對碲鎘汞材料的電子結構和電學性質具有重要的影響。但是Au摻雜碲鎘汞材料的成鍵機制、電學性質與Cd的組分x之間的關系仍未得到深入的研究。V族元素Bi,在碲鎘汞中表現(xiàn)出兩性的摻雜特性,即取代陽離子時為n型摻雜,取代陰離子時為p型摻雜。因此采用第一性原理計算的方法研究Bi在碲鎘汞材料中的摻雜效應非常必要。本文采用基于密度泛函的第一性原理計算方法,采用先進的雜化泛函方法,對Hg1-xCdxTe、Au摻雜Hg1-xCdxTe （x=0.25, x=0.5, x... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 紅外探測材料簡介
    1.2 HgCdTe材料的相關內容
        1.2.1 HgCdTe材料概述
        1.2.2 碲鎘汞材料的制備
        1.2.3 碲鎘汞材料的應用
    1.3 本文的主要研究內容
第二章 分子模擬技術
    2.1 引言
    2.2 分子模擬技術的常見方法
        2.2.1 Monte Carlo方法(MC)
        2.2.2 分子動力學方法(MD)
        2.2.3 分子力學方法(MM)
        2.2.4 量子力學方法(QM)
        2.2.5 介觀模擬方法(Mesoscale Simulation)
    2.3 第一性原理計算理論
        2.3.1 第一性原理計算
        2.3.2 薛定諤方程
        2.3.3 密度泛函理論(DFT)
            2.3.3.1 Hohenberg-Kohn定理
            2.3.3.2 Kohn-Sham方程
            2.3.3.3 交換關聯(lián)能的近似方法
    2.4 VASP(Vienna Ab-inito Simulation Package)軟件包
        2.4.1 贗勢
        2.4.2 VASP的使用
第三章 Au摻雜碲鎘汞材料的第一性原理研究
    3.1 引言
    3.2 計算方法和模型
    3.3 結果和討論
        3.3.1 原子弛豫
        3.3.2 成鍵機制
        3.3.3 電學性質
    3.4 本章小結
第四章 Bi摻雜Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te的第一性原理研究
    4.1 引言
    4.2 計算方法
    4.3 結果和討論
        4.3.1 Bi摻雜Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te的結構弛豫分析
        4.3.2 成鍵機制
        4.3.3 電學性質
    4.4 本章小結
第五章 全文總結與展望
    5.1 論文完成的工作
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文和參加科研情況
學位論文評閱及答辯情況隸表


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3592909