C与Na掺杂AlN电子结构与光学性质的第一性原理研究

作     者：苏尔琴 刘纪博 李梦娜 于宪省 郭思嘉 张丽丽 赵旭才 雷博程 SU Er-Qin;LIU Ji-Bo;LI Meng-Na;YU Xian-Xing;GUO Si-Jia;ZHANG Li-Li;ZHAO Xu-Cai;LEI Bo-Cheng

作者机构：伊犁师范大学、物理科学与技术学院、新疆凝聚态相变与微结构重点实验室伊宁835000 

出 版 物：《原子与分子物理学报》 (Journal of Atomic and Molecular Physics)

年 卷 期：2024年第41卷第2期

页      面：24-30页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题(2021D04015) 新疆维吾尔自治区高校科技计划项目(XJEDU2021Y044) 伊犁师范大学博士启动基金(2021YSBS009) 

主　　题：AlN 电子结构 光学性质 第一性原理 

摘      要：基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势法,计算了本征AlN,C-AlN,Na-AlN以及C-Na-AlN四种体系的电子结构和光学性质.得出结论:掺杂后各体系与本征AlN相比发生了晶格畸变,C-Na-AlN体系的结合能最小,体系最稳定.掺杂体系相比于本征AlN,禁带宽度都有不同程度的减小,导致电子在体系内跃迁时的概率增大,其中C-Na-AlN体系尤为明显,电子跃迁所需要的能量更小.掺杂后吸收带边发生了红移,拓宽了AlN体系对光的响应范围,增强了光吸收,并且C-Na-AlN体系在可见光区域内光吸收能力最强,在介电函数图的分析中可以得到,C-Na-AlN体系的介电常数最大,表明其电荷束缚能力最强,体系稳定性强,极化能力最好.