KDP晶体本征中性点缺陷的第一性研究

作者：王坤鹏; 张建秀; 房昌水; 于文涛; 王圣来; 顾庆天; 孙洵

来源：强激光与粒子束, 2005, (10): 85-89.

• KDP晶体
• 点缺陷
• 缺陷形成能
• 第一性原理 KDP crystals
• Point defects
• Formation energy
• First-principle theory

用第一性原理研究了KH2PO4(KDP)晶体中性本征点缺陷的形成能并计算了常温下点缺陷的浓度。计算得到中性填隙氢原子的形成能为2.05 eV,进而得到298 K下的浓度约为1.21×10-17mol/L。由于填隙氢原子在带隙中形成缺陷能级,并使能隙降低了2.6 eV,因此消除填隙氢原子有利于提高晶体在355 nm附近的激光损伤阈值。计算得到的氧间隙、氧空位、钾空位和氢空位的形成能分别为0.60、5.25、6.50和6.58eV,常温下它们在晶体中也以较高的浓度存在。钾空位使晶胞体积增大约3.2%,并可能提高晶体电导率,从而降低光损伤阈值。P取代K的反位结构缺陷形成能尽管较低(4.1 eV),但...

• 单位
  晶体材料国家重点实验室; 山东大学