硅锗低维纳米结构能带转换机制
近年来,在研究硅和锗的发光特性时发现,低维纳米结构能使其能带发生变化并带来很强的PL发光,同时出现了大量关于硅锗低维纳米结构能带转换的理论研究.本文采用第一性原理,对硅和锗的一维纳米线、二维纳米薄膜进行系统的计算,展现硅和锗低维纳米结构的能带变化规律及其原因.通过计算发现，硅锗低维纳米结构的能带结构转换主要与硅(100)晶向和锗(111)晶向受限有关，而与硅(111)晶向和锗(110)晶向受限无关；硅(110)晶向和锗(100)晶向限制到厚度较小（几个原子层厚度）时，低维结构能隙可转化为直接带隙结构；硅(100)晶向和锗(111)晶向受限，在计算的厚度范围（小于7nm）内能隙可转化为直接带隙结构。硅锗低维纳米结构三个取向上受限的能带结构变化是不一样的，其物理机制很有趣。他们的能隙随受限方向尺寸的变化却基本相同，都遵循量子限制效应。
硅锗低维纳米结构 能带转换 物理机制 量子限制效应
吴学科 黄伟其
贵州大学物理学院,纳米光子物理研究所,贵阳,550025
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2017-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）