Lu-Eu共掺杂Ga2O3的光电性质的第一性原理计算

宽禁带半导体β-Ga₂O₃因为具有优良的物理化学性能而成为研究热点.本文基于DFT(Density Functional Theory)的第一性原理方法,先采用PBE(Perdew-Burke-Ernzerhof)中的GGA(Generalized Gradient Approximation)和GGA+U(Generalized Gradient Approximation-Hubbard U)的方法计算了本征β-Ga₂O₃,Lu掺杂浓度为12.5%的β-Ga₂O₃及Lu-Eu共掺杂浓度为25%的β-Ga₂O₃结构的晶格常数、能带结构和体系总能量.发现采用GGA+U的方法计算的带隙值更接近实验值,于是采用GGA+U的方法计算了本征β-Ga₂O₃,Lu掺杂的β-Ga₂O₃以及Lu-Eu共掺杂的β-Ga₂O...     

柔性镧系金属有机骨架材料比例荧光法检测Fe3+

设计了一个三羧酸柔性配体L,其可提供捕获镧系金属的亲和力及调节配体的能级,并可用于合成同时具有高稳定性和双发射特性的柔性镧系金属有机骨架(Eu-MOF)材料。利用柔性配体到金属的不完全能量转移使得材料出现350 nm和623 nm处的强双发射,构筑了比例荧光传感平台。由于柔性配体不稳定的电子构型以及Eu³⁺和Fe³⁺之间的离子交换,Eu-MOF可用于对Fe³⁺的比例荧光检测。Eu-MOF对Fe³⁺的检出限为0.592μmol/L,并分别在1.0～60.0μmol/L和60.0～90.0μmol/L范围内呈线性关系,响应时间低至3 min。Eu-MOF对Fe³⁺检测具有良好的选择性、抗干扰性以及可回收性,用于实际样品中Fe³⁺检测,加标回收率为98.4%～102.6%。     

稀土元素Sc、Tm掺杂GaSb的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法研究了本征GaSb以及稀土元素Sc、Tm掺杂后的GaSb的电子结构和光学性质.计算结果表明：Sc、Tm掺杂后GaSb仍为直接带隙的P型半导体. Sc掺杂后GaSb在导带中诱导了浅能级缺陷态,带隙变窄. Tm掺杂后GaSb在导带中诱导了深能级缺陷态,带隙变宽. Sc、Tm掺杂后使能量损失减小并且均增强了GaSb对中红外波段光子的吸收,其中Sc掺杂效果更佳,在4.3μm(0.28 eV)处存在吸收峰,峰值为1.7×10~5 cm^-1,且直到波长为6.8μm(0.18 eV)时,光吸收系数仍能达到1×10~5 cm^-1.计算结果为拓展GaSb基半导体材料在红外探测器、红外半导体激光器等领域的应用提供理论参考.