硅表面納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
本文選題:Si表面 + Si納米結(jié)構(gòu) ; 參考:《青島大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:本文采用第一性原理密度泛函方法計(jì)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(duì)Si(111)表面上的Si納米結(jié)構(gòu)的計(jì)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?yàn)?凹坑臺(tái)納米帶島狀量子點(diǎn)懸浮量子點(diǎn);光學(xué)性質(zhì)的計(jì)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(qiáng),但未明顯改變最強(qiáng)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。在紫外區(qū)域,類金剛石類納米結(jié)構(gòu)在所設(shè)計(jì)的表面納米結(jié)構(gòu)中對(duì)Si(111)表面的光吸收增強(qiáng)的百分比最大,為30%;在可見(jiàn)光區(qū)域,Si_(14)@Si_(64)納米結(jié)構(gòu)對(duì)光吸收的增強(qiáng)最大,百分比達(dá)到67%。此外,我們?cè)赟i(111)表面上放置了不同形狀的Ge納米結(jié)構(gòu),計(jì)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?yàn)?條形島納米帶六邊形島。對(duì)其光學(xué)性質(zhì)的計(jì)算結(jié)果顯示,條形島的光吸收強(qiáng)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(diǎn)之后,Si(111)襯底的吸收峰位置未變,但Ge納米結(jié)構(gòu)對(duì)Si表面的修飾降低了 Si表面的光吸收強(qiáng)度。
[Abstract]:In this paper, the first principle density functional method is used to calculate and study several kinds of SiGe nanostructures with different shapes on the surface, and their electronic structures and optical properties are also studied. The calculated results of Si nanostructures on Si (111) surface show that the order of energy stability of different shapes of nanocrystalline structures on Si surface is as follows: concave platform nanobantes island quantum dots suspended quantum dots, optical properties calculated and analyzed, The light absorption of Si surface modified by nanostructure was enhanced, but the position of the strongest absorption peak was not changed obviously, and the position of the maximum absorption peak appeared in the vicinity of UV 314 nm. In ultraviolet region, diamond-like carbon nanostructures have the largest percentage of enhancement of light absorption on Si _ (111) surface in the designed surface nanostructures (30%), while in the visible region, the enhancement of optical absorption of diamond-like carbon nanostructures is the largest (up to 67%) in the visible region. In addition, we have placed GE nanostructures with different shapes on the Si-111) surface. The calculated results show that the energy stability of the three surface nanostructures is in the order of hexagonal island. The calculated results of optical properties show that the optical absorption intensity of the strip island is higher than that of the hexagonal island structure and the nanoband structure, and the position of the absorption peak of the substrate is not changed after the addition of GE quantum dots on the surface. However, the modification of GE nanostructures on Si surface reduces the intensity of light absorption on Si surface.
【學(xué)位授予單位】:青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TB383.1;O613.72
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1945114
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