搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

SiN分子外电场情况下的发光特性

徐国亮 谢会香 袁伟 张现周 刘玉芳

引用本文:
Citation:

SiN分子外电场情况下的发光特性

徐国亮, 谢会香, 袁伟, 张现周, 刘玉芳

Electroluminescence properties of SiN molecule under different external electric fields

Xu Guo-Liang, Xie Hui-Xiang, Yuan Wei, Zhang Xian-Zhou, Liu Yu-Fang
PDF
导出引用
  • 为全面分析外电场对分子发光特性的影响, 本文采用密度泛函B3P86方法6-31g(d)基组, 对SiN分子进行了基态结构的优化, 进而使用含时密度泛函方法(time dependent density functional theory, TDDFT), 计算了不同方向及大小的外电场情况下SiN分子的吸收谱、激发能、振子强度、跃迁偶极矩. 通过比较发现外电场对该分子的激发能、吸收谱、跃迁振子强度及跃迁偶极矩影响都比较明显, 说明了电场对SiN分子的激发特性影响比较复杂, 特别是在加场前后分子均有在可见光区波段的吸收谱, 这对研究分子的发光很有意义.同时对该分子所发可见光谱的产生机理进行了分析, 并与已有实验结果进行比较.
    In order to find how the external electric field affects the SiN molecule completely, in the present work the density functional B3P86/6-31(g) method is adopted to optimize the ground state structure and the time dependent density functional theory TDDFT/6-31(g) is used to study the absorption spectra, emission spectra, excited energies, oscillator strengths and dipole moments of SiN molecule under different external electric fields. We find that the absorption spectrum, excited energy, oscillator strength and dipole moment of SiN molecule are affected strongly by external electric field. One of the valuable results is that the absorption spectra in violet light and blue wavelength ranges of SiN molecule each have a red shift. The luminescence mechanism of visible light for SiN molecule is also investigated and compared with the experimental data.
    • 基金项目: 河南省高校青年骨干教师资助计划(批准号: 2009GGJS-044), 河南省教育厅自然科学研究计划(批准号: 2010A140008)和河南师范大学国家级科研项目培育基金(批准号: 2010PL02)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Foundation for University Young Core Instructors of Henan Province, China (Grant No. 2009GGJS-044), the Natural Science Foundation of the Education Bureau of Henan Province, China (Grant No. 2010A140008), and the Cultivating Fund of Henan Normal University (Grant No. 2010PL02).
    [1]

    Huang R, Wang D Q, Song J, Ding H L,Wang X, Guo Y Q, Chen K J, Xu J, Li Wei, Ma Z Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 5823 (in Chinese) [黄锐, 王旦清, 宋捷, 丁宏林, 王祥, 郭艳青, 陈坤基, 徐骏, 李伟, 马忠元 2010 物理学报 59 5823]

    [2]

    Cristiana D V, Giorgio P, Gianfranco P 2011 J. Phys. Chem. C 115 561

    [3]

    Wan G X, Chen Q H 2008 J. Lanzhou Jiaotong University 27 160 (in Chinese) [万桂新, 陈全海 2008 兰州交通大学学报 27 160]

    [4]

    Chen Q Y, Duan M Y, Zhou H P, Dong C J, Wei Y, Ji H X, Huang J S, Chen W D, Xu M 2008 Chin. J. Lumin. 29 363 (in Chinese) [陈青云, 段满益, 周海平, 董成军, 魏屹, 纪红萱, 黄劲松, 陈卫东, 徐明 2008 发光学报 29 363]

    [5]

    Xu G L, Liu X F, Xia Y Z, Zhang X Z, Liu Y F 2010 Acta Phys. Sin. 59 7756 (in Chinese) [徐国亮, 刘雪峰, 夏要争, 张现周, 刘玉芳 2010 物理学报 59 7756]

    [6]

    Ruan W, Luo W L, Zhang L, Zhu Z H 2008 Acta Phys. Sin. 57 6207 (in Chinese) [阮文, 罗文浪, 张莉, 朱正和 2008 物理学报 57 6207]

    [7]

    Xu G L, Liu X F, Xie H X, Zhang X Z, Liu Y F 2011 Chin. Phys. B 20 0131011

    [8]

    Yamada C, Hirota E, Yamamoto S, Saito S 1988 J. Chem. Phys. 88 46

    [9]

    Bredohl H, Dubois I, Houbrechts Y, Singh M 1976 Can. J. Phys. 54 680

    [10]

    Foster S C, Lubic K G, Amana T 1985 J. Chem. Phys. 82 709

    [11]

    Cai Z L, Martin J M L, Francois J P, Gijbels R 1996 Chem. Phys. Lett. 252 398

    [12]

    Yamada C, Hirota E 1985 J. Chem. Phys. 82 2547

    [13]

    Elhanine M, Hanoune B, Guelachvili G, Amiot C 1992 J. Phys. II France 2 931

    [14]

    Ito H, Suzuki K, Kondow T, Kuchitsu K 1993 Chem. Phys. Lett. 208 328

    [15]

    Borin A C 1996 Chem. Phys. Lett. 262 80

    [16]

    Stevens A E, Ferguson H I S 1963 Can. J. Phys. 41 240

    [17]

    Bruna P J, Ohmann H, Peyerimhoff S D 1984 Can. J. Phys. 62 1508

    [18]

    Mo C M, Zhang L D, Xi C Y, Wang T 1993 J. Appl. Phys. 73 5185

    [19]

    Xu G L, Lü WJ, Liu Y F, Zhu Z L, Zhang X Z, Sun J F 2009 Acta Phys. Sin. 58 3058 (in Chinese) [MI??, ??·, 4??, á? ?, üy±, ?71 2009 ?n? 58 3058]

    [20]

    Pei Z W, Chang Y R, Hwang H L 2002 Appl. Phys. Lett. 80 2839

    [21]

    Frisch M J, Trucks G W, Schlegel H B, Scuseria G E, Robb M A, Cheeseman J R, Zakrewski V G, Montgomery Jr J A, Stratmann R E, Burant J C, Dapprich S, Millam J M, Daniels A D, Kudin K N, Strain M C, Farkas O, Tomasi J, Barone V, Cossi M, Cammi R, Mennucci B, Pomelli C, Adamo C, Clifford S, Ochterski J, Petersson G A, Ayala P Y, Cui Q, Morokuma K, Malick D K, Rabuck A D, Raghavachari K, Malick D K, Rabuck A D, Raghavaboul A G, Stefanov B B, Liu G, Liashenko A, Piskorz P, Komaromi I, Gomperts R, Martin R L, Fox D J, Keith T, Al-Laham M A, Peng C Y, Nanayakkara A, Challacombe M, Gill PMW, Johnson B, ChenW, Wong M W, Andres J L, Gonzalez C, Head-Gordon M, Replogle E S, Pople J A. 2003 Gaussian 03, RevisionB.03 (Pittsburgh PA: Gaussian Inc.)

  • [1]

    Huang R, Wang D Q, Song J, Ding H L,Wang X, Guo Y Q, Chen K J, Xu J, Li Wei, Ma Z Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 5823 (in Chinese) [黄锐, 王旦清, 宋捷, 丁宏林, 王祥, 郭艳青, 陈坤基, 徐骏, 李伟, 马忠元 2010 物理学报 59 5823]

    [2]

    Cristiana D V, Giorgio P, Gianfranco P 2011 J. Phys. Chem. C 115 561

    [3]

    Wan G X, Chen Q H 2008 J. Lanzhou Jiaotong University 27 160 (in Chinese) [万桂新, 陈全海 2008 兰州交通大学学报 27 160]

    [4]

    Chen Q Y, Duan M Y, Zhou H P, Dong C J, Wei Y, Ji H X, Huang J S, Chen W D, Xu M 2008 Chin. J. Lumin. 29 363 (in Chinese) [陈青云, 段满益, 周海平, 董成军, 魏屹, 纪红萱, 黄劲松, 陈卫东, 徐明 2008 发光学报 29 363]

    [5]

    Xu G L, Liu X F, Xia Y Z, Zhang X Z, Liu Y F 2010 Acta Phys. Sin. 59 7756 (in Chinese) [徐国亮, 刘雪峰, 夏要争, 张现周, 刘玉芳 2010 物理学报 59 7756]

    [6]

    Ruan W, Luo W L, Zhang L, Zhu Z H 2008 Acta Phys. Sin. 57 6207 (in Chinese) [阮文, 罗文浪, 张莉, 朱正和 2008 物理学报 57 6207]

    [7]

    Xu G L, Liu X F, Xie H X, Zhang X Z, Liu Y F 2011 Chin. Phys. B 20 0131011

    [8]

    Yamada C, Hirota E, Yamamoto S, Saito S 1988 J. Chem. Phys. 88 46

    [9]

    Bredohl H, Dubois I, Houbrechts Y, Singh M 1976 Can. J. Phys. 54 680

    [10]

    Foster S C, Lubic K G, Amana T 1985 J. Chem. Phys. 82 709

    [11]

    Cai Z L, Martin J M L, Francois J P, Gijbels R 1996 Chem. Phys. Lett. 252 398

    [12]

    Yamada C, Hirota E 1985 J. Chem. Phys. 82 2547

    [13]

    Elhanine M, Hanoune B, Guelachvili G, Amiot C 1992 J. Phys. II France 2 931

    [14]

    Ito H, Suzuki K, Kondow T, Kuchitsu K 1993 Chem. Phys. Lett. 208 328

    [15]

    Borin A C 1996 Chem. Phys. Lett. 262 80

    [16]

    Stevens A E, Ferguson H I S 1963 Can. J. Phys. 41 240

    [17]

    Bruna P J, Ohmann H, Peyerimhoff S D 1984 Can. J. Phys. 62 1508

    [18]

    Mo C M, Zhang L D, Xi C Y, Wang T 1993 J. Appl. Phys. 73 5185

    [19]

    Xu G L, Lü WJ, Liu Y F, Zhu Z L, Zhang X Z, Sun J F 2009 Acta Phys. Sin. 58 3058 (in Chinese) [MI??, ??·, 4??, á? ?, üy±, ?71 2009 ?n? 58 3058]

    [20]

    Pei Z W, Chang Y R, Hwang H L 2002 Appl. Phys. Lett. 80 2839

    [21]

    Frisch M J, Trucks G W, Schlegel H B, Scuseria G E, Robb M A, Cheeseman J R, Zakrewski V G, Montgomery Jr J A, Stratmann R E, Burant J C, Dapprich S, Millam J M, Daniels A D, Kudin K N, Strain M C, Farkas O, Tomasi J, Barone V, Cossi M, Cammi R, Mennucci B, Pomelli C, Adamo C, Clifford S, Ochterski J, Petersson G A, Ayala P Y, Cui Q, Morokuma K, Malick D K, Rabuck A D, Raghavachari K, Malick D K, Rabuck A D, Raghavaboul A G, Stefanov B B, Liu G, Liashenko A, Piskorz P, Komaromi I, Gomperts R, Martin R L, Fox D J, Keith T, Al-Laham M A, Peng C Y, Nanayakkara A, Challacombe M, Gill PMW, Johnson B, ChenW, Wong M W, Andres J L, Gonzalez C, Head-Gordon M, Replogle E S, Pople J A. 2003 Gaussian 03, RevisionB.03 (Pittsburgh PA: Gaussian Inc.)

  • [1] 李世雄, 陈德良, 张正平, 隆正文, 秦水介. 环形C18在外电场下的基态性质和激发特性. 物理学报, 2020, 69(10): 103101. doi: 10.7498/aps.69.20200268
    [2] 李世雄, 张正平, 隆正文, 秦水介. 硼球烯B40在外电场下的基态性质和光谱特性. 物理学报, 2017, 66(10): 103102. doi: 10.7498/aps.66.103102
    [3] 杨涛, 刘代俊, 陈建钧. 外电场下二氧化硫的分子结构及其特性. 物理学报, 2016, 65(5): 053101. doi: 10.7498/aps.65.053101
    [4] 徐梅, 令狐荣锋, 支启军, 杨向东, 吴位巍. 自由基分子BeH外电场特性. 物理学报, 2016, 65(16): 163102. doi: 10.7498/aps.65.163102
    [5] 吴永刚, 李世雄, 郝进欣, 徐梅, 孙光宇, 令狐荣锋. 外电场下CdSe的基态性质和光谱特性研究. 物理学报, 2015, 64(15): 153102. doi: 10.7498/aps.64.153102
    [6] 李世雄, 吴永刚, 令狐荣锋, 孙光宇, 张正平, 秦水介. ZnSe在外电场下的基态性质和激发特性研究. 物理学报, 2015, 64(4): 043101. doi: 10.7498/aps.64.043101
    [7] 曹欣伟, 任杨, 刘慧, 李姝丽. 强外电场作用下BN分子的结构与激发特性. 物理学报, 2014, 63(4): 043101. doi: 10.7498/aps.63.043101
    [8] 凌智钢, 唐延林, 李涛, 李玉鹏, 魏晓楠. 外电场下二氧化锆的分子结构及其特性. 物理学报, 2014, 63(2): 023102. doi: 10.7498/aps.63.023102
    [9] 徐国亮, 张琳, 路战胜, 刘培, 刘玉芳. 特殊构型Si2N2分子团簇电致激发特性的密度泛函理论研究. 物理学报, 2014, 63(10): 103101. doi: 10.7498/aps.63.103101
    [10] 安跃华, 熊必涛, 邢云, 申婧翔, 李培刚, 朱志艳, 唐为华. 外电场作用下ZnO分子的结构特性研究. 物理学报, 2013, 62(7): 073103. doi: 10.7498/aps.62.073103
    [11] 黄多辉, 王藩侯, 万明杰, 蒋刚. 外场下SnS分子结构及其特性. 物理学报, 2013, 62(1): 013104. doi: 10.7498/aps.62.013104
    [12] 王杰敏, 冯恒强, 孙金锋, 施德恒, 李文涛, 朱遵略. SiN自由基X2+, A2和B2+ 电子态的光谱常数研究. 物理学报, 2013, 62(1): 013105. doi: 10.7498/aps.62.013105
    [13] 徐国亮, 袁伟, 耿振铎, 刘培, 张琳, 张现周, 刘玉芳. 外场作用下蒽分子的激发特性研究. 物理学报, 2013, 62(7): 073104. doi: 10.7498/aps.62.073104
    [14] 王藩侯, 黄多辉, 杨俊升. SnSe分子外场下的基态性质和激发态性质. 物理学报, 2013, 62(7): 073102. doi: 10.7498/aps.62.073102
    [15] 王鑫华, 王建辉, 庞磊, 陈晓娟, 袁婷婷, 罗卫军, 刘新宇. GaN MMIC中SiN介质MIM电容的可靠性. 物理学报, 2012, 61(17): 177302. doi: 10.7498/aps.61.177302
    [16] 黄多辉, 王藩侯, 程晓洪, 万明杰, 蒋刚. GeTe和GeSe 分子在外电场下的特性研究. 物理学报, 2011, 60(12): 123101. doi: 10.7498/aps.60.123101
    [17] 周业宏, 蔡绍洪. 氯乙烯在外电场下的激发态结构研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7749-7755. doi: 10.7498/aps.59.7749
    [18] 徐国亮, 夏要争, 刘雪峰, 张现周, 刘玉芳. 外电场作用下TiO光激发特性研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7762-7768. doi: 10.7498/aps.59.7762
    [19] 徐国亮, 刘雪峰, 夏要争, 张现周, 刘玉芳. 外电场作用下Si2O分子的激发特性. 物理学报, 2010, 59(11): 7756-7761. doi: 10.7498/aps.59.7756
    [20] 黄多辉, 王藩侯, 闵军, 朱正和. 外电场作用下MgO分子的特性研究. 物理学报, 2009, 58(5): 3052-3057. doi: 10.7498/aps.58.3052
计量
  • 文章访问数:  5537
  • PDF下载量:  443
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-14
  • 修回日期:  2011-05-06
  • 刊出日期:  2012-02-05

/

返回文章
返回