基于第一性原理理论对CuGaxIn1–xSe2合金电子与光学性质的研究

《physica status solidi (b)–– basic solid state physics》：First-Principles Investigation on the Electronic and Optical Properties of CuGaxIn1–xSe2 Alloy

CuGaInSe2合金的电子结构及光学性质研究表明，随着Ga成分增加，晶格参数减小，带隙由直接带隙增大，导带底升高和价带顶降低分别源于Cu-3d与Ga-4p的增强耦合作用，Cu对价带位置影响次之。吸收光谱、折射率谱和反射谱分析均验证了带隙随成分线性变化的规律。

　　

摘要

通过第一性原理计算，研究了CuGa_xIn_1?xSe₂在整个成分范围内的电子和光学性质。我们的研究结果表明，随着Ga成分的增加，晶格参数会减小。CuGa_xIn_1?xSe₂是一种具有直接带隙的合金。其带隙的增大是由于导带最小值（CBM）的升高和价带最大值（VBM）的降低所致。研究结果还表明，Cu在决定VBM对Ga成分的依赖性方面起着次要作用，因为Cu的3d和4p态几乎不受Ga成分的影响。CBM的升高是由于$$总耦合的增强，而VBM的降低主要是由于$$总耦合的增强。介电函数虚部的分析显示，临界点E₀、E₁(A)、E₁(B)、E₂(A)、E₂(B)和E₃的转变能量在整个成分范围内大致呈线性地向高能量方向移动。通过对吸收光谱、折射率光谱和反射率光谱的分析也得到了类似的结果。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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