强激光照射对2H-SiC晶体电子特性的影响

作者：邓发明

来源：Acta Physica Sinica, 2015, 64(22): 352-360.

• 2H-SiC
• 电子特性
• 激光照射
• 密度泛函微扰理论

使用基于密度泛函微扰理论的第一原理赝势法,计算了纤锌矿结构2H-SiC晶体在强激光照射下的电子特性,分析了其能带结构和电子态分布.计算结果表明:2H-SiC平衡晶格参数a和c随电子温度Te的升高逐渐增大;电子温度在0—2.25 eV范围内时,2H-SiC仍然是间接带隙的半导体晶体,当Te超过2.25 eV达到2.5 eV以上时,2H-SiC变为直接带隙的半导体晶体;随着电子温度升高,导带底和价带顶向高能量或低能量方向发生了移动,当电子温度Te大于3.5 eV以后,价带顶穿越费米能级;电子温度Te在0—2.0 eV变化时,带隙随电子温度升高而增大;Te在2.0—3.5 eV范围变化时,带隙随电子温度升高而快速地减少,表明2H-SiC晶体的金属性随电子温度Te的继续升高而增强.在Te=0,5.0 eV处,计算了2H-SiC晶体总的电子态密度和分波态密度.电子结构表明Te=0 eV时,2H-SiC是一个带隙为2.3 eV的半导体;在Te=5.0 eV时,带隙已经消失而呈现出金属特性,表明当电子温度升高时晶体的共价键变弱、金属键增强,晶体经历了一个熔化过程,过渡到金属状态.

• 单位
  四川大学; 四川民族学院