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原子團貝塔晶格法被用來研究a-Si1-xCx:H的電子特性.利用緊束縛法sp3
s*模型及虛位能法來計算能帶結構與狀態密度.我們研究幾個根據紅外線
實驗所得的局部鍵結結構的狀態密度.發現理想的H,C,Si鍵結不會給出缺
陷態在帶隙中.Si-Si鍵與C-C鍵不會給出隙態,只是在帶邊附近的態有所加
強而已.真正的缺陷態來自於懸浮鍵的貢獻.我們利用半經驗的計算方法模
擬計算非晶碳化矽合金的光學常數,從結果發現在碳含量在0.5附近有很顯
著的變化.在X=0.4以下區域發現類似a-Si有較陡的吸收邊,且往高能量移
動,而介電常數虛部的峰值保持在3.8eV附近,但強度漸減.可得到結論這些
區域是Si-Si鍵所構成.相對的碳的含量貢獻較少到晶格的形成,而它併入
Si晶格的方式是以CH3與CH2的群進入的.在高碳含量的的合金原本以Si為
主體的晶格被新的晶格所取代,不再是四面體配位鍵結的Si-C鍵,而是像聚
合物,即原本的碳sp3結構被石墨的sp2結構取代.我們從晶體的能帶,狀態
密度與光學常數的計算,藉以比較晶體與非晶質的差異,增進對碳化矽材料
的瞭解.
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