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重庆大学硕士学位论文




硫簇化汞团簇结构与电子性质的研究













硕士研究生：赵传波
指导教师：王新强 教 授
学科、专业：凝聚态物理




重庆大学数理学院
二 OO 七年四月
Master Degree Dissertation of Chongqing University



Study on the Structural and Electronic
Properties of Mercury
Chalcogenide Clusters










Master Degree Candidate: Zhao Chuanbo
Supervisor: Prof. Wang Xinqiang
Major: Condensed States Physics




College of Mathematics and Physics
Chongqing University
April 2007
摘 要

II-VI 族半导体量子点因其具有优异的物理特性和潜在的应用前景，引起了人
们的关注。硫簇化汞(HgS、HgSe、HgTe)团簇与 II-VI 族半导体量子点的性质非常
接近，由于硫簇化汞块体材料是能隙为零或接近零的半金属，用其制成的量子点
随尺寸的变化将经历从半金属到半导体的转变，使得这类材料制成的量子点发光
器件具有更大的可调谐范围，并覆盖宽带通信的“窗口”频率，具有更重要的应用价
值。团簇可看作是“裸”的量子点，是研究量子点的基础，同时，团簇本身的性质也
是物理学家们非常关注的问题。目前，由于受计算量的限制,第一性原理研究硫簇
化汞团簇相对较少。因此，进一步开展这方面的研究对充分认识硫簇化汞团簇的
性质是很有意义的。
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理，在 GGA 下计算了(HgTe)n(1≤n≤8)、
(HgS)n(1≤n≤13)和(HgSe)n(1≤n≤8)团簇的基态几何结构、结合能、能隙等性质。通
过计算分析，得到的主要结果如下：
3
(1)应用 DMOL 程序计算分析(HgTe)n(1≤n≤8)团簇，并与与 CASTEP 程序计算
结果相比较，结果吻合较好，验证了