不同掺杂浓度Lu掺杂GaN电子结构和光学性质的第一性原理研究

付莎莎 Fu Shasha、肖清泉 Xiao Qingquan、唐华著 Tang Huazhu、姚云美 Yao Yunmei、邹梦真 Zou Mengzhen、叶建峰 Ye Jianfeng、谢泉 Xie Quan

2024Acta Optica SinicaPhysics and Astronomy被引 4开放获取

摘要

采用密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法，计算了本征GaN和不同Lu掺杂浓度（原子数分数）Ga1-xLuxN（x=0.0625、0.125、0.1875、0.25）体系的电子结构和光学性质，研究了掺杂浓度为12.5%和18.75%时相同掺杂量下不同空间有序占位体系结构的稳定性。计算结果表明：掺杂后体系晶格参数均有所增大，Lu的掺入诱导了浅能级杂质，使掺杂后体系带隙较本征带隙（3.40 eV）小；与本征GaN相比，掺杂体系的静介电常数均增加，当掺杂浓度为25%时，静介电常数增大为5.42，介电函数虚部和吸收谱往低能方向移动，发生了红移现象，吸收光谱范围增大，最终GaN的光催化性能得到提升。

引用本文（GB/T 7714）

付莎莎 Fu Shasha, 肖清泉 Xiao Qingquan, 唐华著 Tang Huazhu, 等. 不同掺杂浓度Lu掺杂GaN电子结构和光学性质的第一性原理研究[J]. Acta Optica Sinica, 2024.

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DOI：https://doi.org/10.3788/aos231938

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