编号：CYYJ03893
篇名：稀土元素Lu,Sc掺杂GaN光电特性的第一性原理研究
作者：付莎莎 肖清泉 姚云美 邹梦真 谢泉
关键词： GAN 第一性原理 掺杂 光电性质
机构： 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
摘要： 基于密度泛函理论,采用广义梯度近似(GGA+U)平面波超软赝势方法,计算了本征GaN和稀土元素Lu、Sc掺杂GaN体系的电子结构和光学性质.结果表明:计算得到本征GaN的禁带宽度为3.37 eV,与实验值(3.39 eV)接近. Lu掺杂后GaN体系带隙变窄,而Sc掺杂后诱导了深能级杂质,带隙变宽,但仍为直接带隙半导体.掺杂后体系均发生畸变,晶格常数和体积增大,且在费米能级附近产生杂质带. Lu、Sc掺杂GaN体系的静态介电常数较本征GaN(4.50)均有所增大.Lu、Sc掺杂后体系介电常数虚部整体左移,光吸收边往低能方向移动,发生了红移现象.计算结果对稀土元素Lu、Sc掺杂GaN高压光电材料的开发和研究提供了理论依据。
