C-Mg掺杂GaN电子结构和光学性质的第一性原理研究

作者：刘丽芝; 史蕾倩; 王晓东; 马磊; 刘纪博; 庞国旺; 刘晨曦; 潘多桥; 张丽丽^*; 雷博程^*; 赵旭才; 黄以能

来源：原子与分子物理学报, 2022, 39(06): 137-143.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2022.066001

• GaN
• 第一性原理
• 电子结构
• 光学性质

基于密度泛函理论第一性原理的方法,计算了GaN、C单掺、Mg单掺和C-Mg共掺体系的电子结构和光学性质,计算结果表明:掺杂后,GaN体系的晶格发生畸变,有利于光生空穴-电子对的分离,C-Mg共掺体系结构最稳定,掺杂体系的禁带宽度均减小,其中C-Mg共掺体系的禁带宽度最小,在禁带中引入了杂质能级,说明掺杂可有效降低电子跃迁所需的能量.在光学性质方面,掺杂后,GaN在低能区介电峰和吸收峰均发生红移,且静介电常数增大;其中C-Mg共掺体系的对可见光的吸收最强,极化能力最强,因此C-Mg共掺将有望提高GaN在光催化性能和极化能力.

• 单位
  固体微结构物理国家重点实验室; 伊犁师范大学