Mg单原子替位掺杂β-Ga₂O₃的电子结构和光学性质计算研究

来源期刊：材料导报2015年第18期

论文作者：宋庆功 徐霆耀 杨宝宝 郭艳蕊 陈逸飞

文章页码：122 - 126

关键词：Mg掺杂β-Ga2O3;第一性原理;晶体结构;电子结构;光学性质;

摘    要：宽禁带半导体β-Ga2O3因其出色的物理化学性能而备受关注,通过掺杂改善β-Ga2O3性能一直是研究的热点。采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,利用广义梯度近似加U对Mg单原子掺杂β-Ga2O3体系的晶体结构、电子结构和光学性质等进行了研究和分析。总能量和结合能的对比显示:单原子替位掺杂β-Ga2O3时,Mg优先替代八面体位的Ga原子形成Mg-GaO体系。电子结构显示,Mg-GaO体系变为间接半导体,带隙变窄为4.672eV;其自旋极化率为100%,呈现半金属特性。作为光学材料,Mg-GaO体系可在紫外、深紫外区域工作,并且折射率、反射率和吸收率有所降低,透射率明显提高。