掺杂Mg

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法系统计算了Mg2Si及掺Ag、Al的能带结构、态密度和光学性质。计算结果表明,未掺杂Mg2Si属于间接带隙半导体, 禁带宽度为0.2994 eV, 其价带主要由Si的3p及Mg的3s、3p态电子构成, 导带主要由Mg的3s、3p及Si的3p态电子构成, 静态介电常数为18.89, 折射率为4.3460。掺Ag后Mg2Si为p型半导体, 价带主要由Si的3p, Mg的3s、3p及Ag的3p、4d、5s态电子构成, 静态介电常数为11.01, 折射率为3.3175。掺Al后Mg2Si为n型半导体, 导带主要由Mg的3s、3p, Si的3p及Al的3p态电子构成, Al的3s态电子贡献相对较小, 静态介电常数为87.03, 折射率为9.3289。通过掺杂有效调制了Mg2Si的电子结构, 计算结果为Mg2Si光电材料的设计与应用提供了理论依据。