气体吸附对硅锗异质结纳米线电子结构与光学性质的影响

作者：顾芳; 陆春玲; 刘清惓; 张加宏; 朱涵

来源：原子与分子物理学报, 2024, 41(04): 69-76.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2024.042001

• 硅锗异质结纳米线
• 气体吸附
• 电子结构
• 光学性质

基于密度泛函理论体系下的广义梯度近似(GGA),采用第一性原理方法探讨了沿[112]晶向的硅锗异质结纳米线作为气体传感器检测CO,CO2和Cl2的能力，着重计算了其吸附气体分子前后的吸附能、能带结构与光学性质.几何结构优化计算表明：不同硅锗组分的[112]晶向的硅锗纳米线对CO,CO2和Cl2分子的吸附能的绝对值在0.001 eV至1.36 eV之间，其中Si24Ge36H32对CO2气体的吸附能最大，气敏性能最好.能带结构计算表明：吸附CO和CO2分子的[112]晶向硅锗纳米线能带的简并度明显减小，带隙变化较小；而吸附Cl2分子后的价带顶与导带底之间产生了杂质能级使其带隙减小.光学性质计算表明：Si24Ge36H32纳米线吸附CO, CO2和Cl2分子后的光学性质差异明显，主要体现在吸收谱的范围及吸收峰的峰值上，上述研究结果为[112]晶向Si24Ge36H32纳米线可作为气体传感器敏感材料提供了一定的理论依据.

• 出版日期2024
• 单位南京信息工程大学