OsSi_2电子结构及介电性能的第一性原理研究.pdfVIP

OsSi电子结构及介电性能的第一性原理研究／张 华等 ·149 · OsSi2电子结构及介电性能的第一性原理研究 张 华，余志强，张昌华，廖红华 (湖北民族学院信息工程学院，恩施 445000) 摘要 采用基于密度泛函理论的第一性原理，研究了硅基异质外延的OsSia的电子结构和介电性能。结果表 明，在 1．010nm≤n≤1．030nm范围内，OsSi2始终为间接带隙的能带结构，且带隙值随晶格常数a的增大而逐渐减 小；当晶格常数a为1．020nm时，体系处于稳定平衡态，此时0sSi2具有0．625eV的间接带隙能量值；OsSi2的价带 主要由Os的5d、5p和Si的3s、3p态电子构成，导带主要 由Si的 3s、3p和 Os的5d、6s态电子构成；OsSiz在外延稳 定平衡态及其附近的介电函数实部和虚部变化趋近一致，与块体 OsSi2相比，OsSi2在外延稳定平衡态下的介电函数 曲线相对往低能区飘移 ，OsSiz的介 电峰减少且介 电峰强度明显增强。 关键词 第一性原理 外延生长 二硅化锇 电子结构 介电性能 中图分类号：O481．1 文献标识码：A DOI：10．11896／j．issn．1005—023X．2016．12．032 First—principlesStudyoftheElectronicStructureandDielectricPropertiesofOsSi2 ZHANG Hua，YU Zhiqiang，ZHANG Changhua，LIAO Honghua (CollegeofInformationEngineering，HubeiUniversityforNationalities，Enshi445O00) Abstract TheelectronicstructureanddielectricpropertiesofsemiconductormaterialOsSi2epitaxialgrowthon theSi(111)thattheepitaxialrelationisOsSi2(1O1)／／Si(111)withOsSi2[O1O]／／Si[O11]areobtainedbyusingthe pseudopotentialsplanewavemethodbasedonfirstprinciplesmethods．Thecalculatedresultsshow thatOsSi2isan indirectsemiconductormaterial，thebandgapofOsSi2decreasewiththeincreaseofthelatticeparameterawhenthe 1atticeparameteriSbetween1．010nmwith1．030n札 Thesystem iSinthestableCOnductionaswellasOsSi2iSanin— directsemiconductorwiththebandgapof0．625eVwhenthelatticeparameteriS1．020nrn．Thevalencebandsof0S- Si2aremainlycomposedofOs5d，5pandSi3s，3p，andtheconductionbandsofOsSi2aremainlycomposedofSi3s，3p andOs5d，6s．Thecalculatedrealpartandimaginarypartofdielectricfunctionshowsthatthetrendofchangeissimi— laronthewholebetweentheepitaxia1stableconditionsand itsneighboringpoints．However，thecurvesofepitaxial OsSi2drifttowardlow energyandthenumberofdielectricfunctionpeakdecreas