新型半导体光电子材料Fe1-xOsxSi2的制备与基本特性研究

Fe1-xOsxSi2合金半导体是利用能带结构工程来设计的一种全新的半导体光电子材料。我们前期的热力学理论计算的结果表明，该三元合金化合物可以以任意组分比混合形成合金相，其能隙宽度及带边特性可随不同组分比而改变，在硅基红外发光器件及薄膜光伏器件方面具有极高的潜在应用价值。本课题主要采用磁控溅射及脉冲激光沉积方法在硅衬底上制备具有不同组分比的铁锇硅三元合金半导体薄膜。利用高分辨电子显微镜、X-射线衍射、RBS、变温光吸收、光致发光、电致发光等实验设备研究不同组分比及制备条件对合金半导体能带结构、晶体微观结构以及光电性质的影响。同时，根据密度泛函理论采用CASTEP软件对新材料的电子结构和光学性质从理论上进行比较研究。最后，探索材料在硅基红外发光及薄膜光伏器件方面的应用。