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根据原子核和电子相互作用的原理及其基本运动规律,运用量子力学原理,从具体要求出发,经过一些近似处理后直接求解薛定谔方程的算法,习惯上称为第一性原理。
用第一性原理计算电子性质的方法,已经广泛的应用于计算半导体材料的基本性质和线性性质。现在越来越多的人对Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2化合物的能带结构和态密度感兴趣,因为能带和态密度是材料的基本性质。CuGaTe2和CuGaS2物质是三元半导体化合物家族中的一种,它们都具有黄铜矿结构,属于直接带隙半导体材料。相对于两元类似化合物,三元化合物突出的特点是:在能带结构中带隙能量大幅度减小。这个特点是由不同原子间的p轨道和d轨道杂化作用造成的,而且轨道杂化的程度是影响原子与原子之间成键强弱的因素。
本文我们主要采用密度泛函理论(DFT)计算了CuGaTe2和CuGaS2化合物的一些基本性质如能带结构和态密度,还应用密度泛函微扰理论(DFPT)计算了CuGaTe2和CuGaS2的反应函数,得到材料的一些物理特性如玻恩有效电荷张量、介电张量、弹性张量和布里渊区中心处的声子频率分布。这些性质是基于ABINIT程序包下用第一性原理计算,用opium生成赝势,采用密度泛函理论中的局域近似(LDA)确定交换关联能。本文对这两种化合物的性质进行了分析比较和研究,有助于解决实验型文献与理论型文献出现的一些差异。