类单晶硅结构Si(C≡C-C6H4-C≡C)4新材料的力学与光学性质:第一性原理研究

摘要

基于单晶硅中Si的四面体成键特征及对其结构单元的替换修饰,我们设计了一种类单晶硅结构的新材料-C40H16Si2.通过广泛的第一性原理计算,研究了这类材料的电子性质、力学性质和光学性质.计算结果表明,这种新材料具有好的热力学稳定性和机械稳定性.该材料的禁带宽度为3.32 eV,价带底和导带顶都位于Gamma点,是直接带隙宽禁带半导体材料.该材料的维氏硬度和密度非常小,不到单晶硅的十分之一,是一类低密度的柔性多孔材料.此外,该材料在紫外光区有强的吸收,有望应用于蓝绿光发光二极管.

关键词