GaAs1-xBix的电子结构及光学性质理论研究中期报告GaAs1-xBix是一种新型半导体材料，其引入的掺杂元素Bi在GaAs晶格中具有较大的原子半径和高的电负性，导致GaAs晶体结构发生畸变，形成高度峰化的局部结构，从而改变了GaAs晶体的电子结构和光学性质。本研究旨在对GaAs1-xBix的电子结构和光学性质进行理论研究，并为其应用提供理论基础。首先，我们利用密度泛函理论(DFT)计算了GaAs1-xBix的电子结构和密度分布，结果表明，随着掺杂Bi浓度的增加，GaAs晶体的费米能级逐渐向Bi局域态移动，且Bi的原子轨道对费米能级的贡献逐渐增大。此外，Bi原子与Ga和As原子之间的化学键长也逐渐增加，表明Bi在GaAs晶格中具有较强的原子半径效应和Pauli排斥效应。其次，我们对GaAs1-xBix的光学性质进行了仿真计算，包括吸收系数、折射率、色散和自旋极化等性质。结果表明，随着掺杂Bi浓度的增加，GaAs1-xBix的吸收系数在短波长处显著增加，表明其对紫外光的敏感度增强；而折射率和色散则呈现金属性质的特点，并且在Bi浓度较高时，可以出现负色散区域。此外，根据自旋极化计算，我们发现Bi的掺杂会在GaAs1-xBix中形成两种自旋手性区域，这对于自旋电子学器件的应用具有一定的潜在价值。综上所述，我们对GaAs1-xBix的电子结构和光学性质进行了理论研究，结果表明掺杂Bi对GaAs晶体的电子结构和光学性质产生了显著的影响，这一研究为GaAs1-xBix的应用提供了理论基础和参考依据。