外场作用下吡咯分子的物理性质研究

吡咯分子是重要的有机半导体材料，适用于微电子和光电等多个领域，成功地引领了一场新的技术革命.本文基于密度泛函理论，使用B3LYP/6-311++g (d,p)方法研究了在0-0.03 a.u.的电场强度作用下，吡咯分子的物理特性变化规律.发现随着电场的增大，分子逐渐沿x轴方向被压缩，分子的偶极矩在减小，总能量在减小.分子的最高占据分子轨道能量基本保持不变，最低未占据分子轨道能量在不断地下降，致使分子的能带隙不断减小，无法保证能带隙的稳定性，从而降低了半导体材料的使用寿命.通过含时密度泛函计算可以发现:在不同的电场下，吡咯分子均出现两个紫外吸收峰，其中两个C=C双键的π-π^*跃迁占主要贡献.但随着电场强度的增大，其在跃迁中的占比越来越小.考察在0.02 a.u.的电场下，紫外吸收峰主要由第6、11、13、15等激发态决定.这为更好地研究和设计半导体材料提供了良好的理论依据.     

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

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...