叶建峰，肖清泉，秦铭哲，谢 泉

(贵州大学大数据与信息工程学院，新型光电子材料与技术研究所,贵阳 550025)

0 引 言

硅化铬(CrSi2)是一种间接、窄带隙环境友好型半导体材料，具有优异的高温稳定性、抗氧化性、高效的热功率和高电导率[1-2]，同时，与其他过渡金属硅化物相比，CrSi2与硅衬底之间具有较小的晶格错配率，使得制备CrSi2/Si异质结成为可能。CrSi2的优良特性，使其在高温抗氧化涂层[3-4]、硅基光电器件[5]和热电转换[6]等多领域有着广泛的应用前景。

掺杂改性成为半导体材料研究的热点，引入杂质原子或杂质体系，能产生新的杂质能级和不同种类的载流子，推动体系能量分布的变动，从而达到调控材料特性的目的。近年来，众多学者分别通过掺杂过渡金属Ti[7-8]、Mn[9-10]、Cu[11]、V[12]、金属Al[13]、非金属B[14]和稀土La[15]等元素对CrSi2材料的光电、热电等性质进行研究。目前尚未有对Sc、Ce元素单掺、共掺CrSi2的研究，对于在元素周期表中分别与Sc、Ce邻近的Ti、La元素，闫万珺等[7]对Ti掺杂CrSi2的光电特性进行第一性原理研究表明，Ti置换Cr原子后掺杂体系晶格常数和体积增加，掺杂引入了杂质能级，Cr11TiSi24向p型半导体转变，带隙宽度由未掺杂前的0.38 eV变为0.082 eV，对光学性质的计算发现掺杂Ti的CrSi2介电峰发生了红移，吸收系数在低能区有所提升，掺杂后反射率和光电导率总体上有所降低。张忠政等[15]对La掺杂CrSi2的体系进行第一性原理研究表明本征CrSi2是间接带隙半导体，能带计算结果为0.38 eV，La掺杂后带隙变为0.07 eV，掺杂后CrSi2的静态介电常数虚部介电峰向低能方向偏移且增强,光学吸收边向低能方向移动,吸收峰减小。……