Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米团簇双光子吸收特性的理论研究
发布时间：2022-01-04 04:42
与体块材料相比,半导体团簇由于量子限域效应而具有更大的非线性折射率和双光子吸收截面,并且双光子吸收的吸收峰和吸收系数与团簇的尺寸和结构密切相关。纳米团簇的比表面积、表面缺陷、表面配体类型以及与配体的成键方式都对体系的电子结构和非线性光学性质有非常重要的影响。因此理论计算方法的发展,探究不同尺度半导体团簇的结构特征及其演化规律,可以为实验有效的展开提供极大的帮助,这也是本课题研究的重要出发点之一。目前半导体团簇的研究主要集中在团簇的电子结构和二阶极化率等方面。本文利用不同的基组和密度泛函方法计算了Ⅱ-Ⅵ族半导体小团簇双光子吸收的性质,并将计算结果与精确度较高但耗时较长的标准方法进行比较,得到了适合较大团簇结构的较为合理高效的计算方法和基组,为大团簇结构的计算方法与基组的选择提供了指导。本文工作展开主要分为以下几部分:（1）建立初始模型,通过结构优化得到半导体团簇的稳定结构;（2）利用多种方法和基组对稳定结构相关参数进行计算,通过与较为精确的耦合簇方法对比选择出合适的密度泛函方法和基组;（3）计算团簇的双光子吸收,并分析团簇的结构和尺寸对其双光子吸收效应的影响;（4）探究NH3配体效应对半...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1双光子吸收过程示意图
很多课题组已经对 II-VI 族半导体团簇的非线性进行了多方II-VI 族半导体量子点的光限幅特征得到广泛关注[13-18]。目前的方法合成高品质的 II-VI 族半导体量子点。为了对双光子的了解，人们采用了多种手段对吸收过程进行探测，这主要频等。Z 扫描技术光路如图 1-2 所示。
课题工作计算了 ZnO、ZnS、CdS、CdSe、CdTe 这五种半导体团簇的结合能大小随原子个数的关系，结果如图 3-2 所示。从图3-2 中我们看到这五种团簇的结合能绝对值的大小顺序依次为 ZnO＞ZnS＞CdS＞CdSe＞CdTe。团簇的结合能绝对值越大则说明团簇具有越高的稳定性。从五种团簇的稳定性变化可以看到，随着形成团簇的原子的原子序数的增大，团簇稳定性在下降。进一步观察五种团簇结合能的变化规律，发现五种团簇的结合能均随着分子个数的增加而缓慢降低。
本文编号：3567685
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1双光子吸收过程示意图
很多课题组已经对 II-VI 族半导体团簇的非线性进行了多方II-VI 族半导体量子点的光限幅特征得到广泛关注[13-18]。目前的方法合成高品质的 II-VI 族半导体量子点。为了对双光子的了解，人们采用了多种手段对吸收过程进行探测，这主要频等。Z 扫描技术光路如图 1-2 所示。
课题工作计算了 ZnO、ZnS、CdS、CdSe、CdTe 这五种半导体团簇的结合能大小随原子个数的关系，结果如图 3-2 所示。从图3-2 中我们看到这五种团簇的结合能绝对值的大小顺序依次为 ZnO＞ZnS＞CdS＞CdSe＞CdTe。团簇的结合能绝对值越大则说明团簇具有越高的稳定性。从五种团簇的稳定性变化可以看到，随着形成团簇的原子的原子序数的增大，团簇稳定性在下降。进一步观察五种团簇结合能的变化规律，发现五种团簇的结合能均随着分子个数的增加而缓慢降低。
本文编号：3567685
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