B、Be在碲鎘汞中摻雜效應(yīng)的第一性原理研究.pdf

1、碲鎘汞是一種重要的紅外光電子探測(cè)器材料,其禁帶寬度在0~1.65eV范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),基于碲鎘汞材料的紅外探測(cè)器可覆蓋整個(gè)紅外大氣窗口。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)紅外探測(cè)器精度的要求日益提高,碲鎘汞材料在實(shí)際的應(yīng)用中存在的問(wèn)題日益突出,特別是碲鎘汞材料摻雜的可控調(diào)制問(wèn)題,而這些問(wèn)題的解決很難再停留在經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的理論框架基礎(chǔ)上。本文通過(guò)基于密度泛函理論的第一性原理方法系統(tǒng)研究了碲鎘汞材料B、Be摻雜對(duì)材料的電子結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)的影響,為實(shí)

2、驗(yàn)上B、Be在碲鎘汞材料中的可控?fù)诫s提供了理論分析基礎(chǔ)。本論文取得的主要成果如下:
　　(I)通過(guò)形成能和束縛能研究了B在Hg0.75Cd0.25Te中的摻雜效應(yīng)。結(jié)果表明B在Hg0.75Cd0.25Te中存在著兩種主要形態(tài):第一種是在完整的Hg0.75Cd0.25Te材料中B穩(wěn)定存在于六角間隙位置而非替位位置。此時(shí),B形成容易激活的三級(jí)施主并使材料表現(xiàn)為n型。另一種是在有 Hg空位存在的Hg0.75Cd0.25Te中B更容易與

3、Hg空位結(jié)合形成缺陷復(fù)合體,其束縛能達(dá)到了0.96eV。這種復(fù)合體在Hg0.75Cd0.25Te材料中形成單施主也使材料表現(xiàn)為n型?？紤]到輻照損傷形成的Hg空位受主,這種B與Hg空位的復(fù)合體是制約B離子在Hg0.75Cd0.25Te中注入激活的一個(gè)重要因素;
　　(II)基于密度泛函理論的第一性原理方法,系統(tǒng)分析了Be在Hg0.75Cd0.25Te材料中的摻雜效應(yīng)。缺陷形成能的計(jì)算結(jié)果表明Be在Hg0.75Cd0.25Te材料中主