人工晶体学报

作者：张盼, 庞国旺, 尹伟, 马亚斌, 张钧洲, 杨慧慧, 秦彦军

单位：1.新疆理工学院理学院,阿克苏 843100;；2.新疆理工学院机电工程学院,阿克苏 843100;；3.新疆理工学院能源化工工程学院,阿克苏 843100;；4.西安航空学院理学院,西安 710000

关键词：高压,4H-SiC,晶体结构,电子性质,光学性质,第一性原理计算,

基金：新疆维吾尔自治区自然科学基金(2023D01C220);新疆理工学院科研项目(ZY202308);陕西省教育厅专项科研计划(22JK0423)

本文采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法对高压下4H-SiC的晶体结构、电子特性及光学性能进行了研究。通过分析不同压力条件下4H-SiC的相对体积、Si—C键长及结构能量的变化,发现该结构在70 GPa以内的压力范围内未发生结构相变;大于70 GPa的压力时,具有金属相的RS结构在能量上更具有稳定性。进一步的研究表明,随着压力的不断增加,4H-SiC作为半导体的带隙值呈现增大趋势。同时,其光学性能,包括吸收特性、介电函数和折射率等,均发生了显著变化,揭示了压力在调节4H-SiC电子与光学性质方面具有巨大潜力。本文的研究不仅证实了4H-SiC在高压极端条件下仍具备优异的物理性能和应用潜力,还为其在高压光电材料领域的应用提供了新的理论依据。

来源：2024年第12期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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