(La, Y)掺杂AlN的电子结构和光学性质的第一性原理研究

作者：邹江; 李平; 谢泉

来源：人工晶体学报, 2021, 50(11): 2036-2044.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.20211101.026

• 电子结构
• 光学性质
• 第一性原理
• (La, Y)掺杂AlN

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对纯AlN、(La, Y)单掺杂以及La-Y共掺杂AlN超胞进行几何结构优化,计算了稀土元素(La, Y)掺杂前后体系的能带结构、态密度和光学性质。结果表明:未掺杂的AlN是直接带隙半导体,带隙值为Eg=4.237 eV,在费米能级附近,态密度主要由Al-3p、N-2s电子轨道贡献电子,光吸收概率大,能量损失较大;掺杂后使得能带结构性质改变,带隙值降低,能带曲线变密集,总态密度整体下移;在光学性质中,稀土元素掺杂后均提高了静态介电常数、光吸收性能,增强了折射率和反射率,减小了电子吸收光子概率及能量损失;其中La-Y共掺体系变化得较为明显。

• 单位
  遵义师范学院; 贵州大学