Si掺杂对Ga_(2)O_(3)/BP异质结光电性能调控的第一性原理研究

作     者：李佳宏 郝增瑞 薛瑞鑫 阚红梅 关玉琴 LI Jia-Hong;HAO Zeng-Rui;XUE Rui-Xin;KAN Hong-Mei;GUAN Yu-Qin

作者机构：内蒙古工业大学理学院呼和浩特010010 

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

年 卷 期：2025年第42卷第4期

页      面：131-137页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 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：内蒙古自治区自然科学基金(2023LHMS01004) 内蒙古自治区教育厅自然科学项目(NJZY22376) 内蒙古工业大学教学改革项目(2022241) 

主　　题：β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结 缺陷 光电性质 第一性原理 

摘      要：近年来,氧化镓(Ga_(2)O_(3))是新一代超宽禁带(4.9 eV)半导体,基于优越的热稳定和化学稳定性、高击穿场强和可见光透过率等优点,在日盲紫外探测器和透明光电器件领域中引起了广泛的关注.但是,Ga_(2)O_(3)基光电器件存在迁移率较低而限制其应用的现象,而构建合适的Ga_(2)O_(3)异质结是改善光电探测器的光电性能的有效手段之一.基于第一性原理构建β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结模型,研究了氧空位(Vo)和Si掺杂对β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结光电性质的调控以及相关机理.结果显示:β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结结构有效降低β-Ga_(2)O_(3)功函数,提高灵敏度,Si掺杂降低结合能,增强稳定性;β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结有效减小带隙,Si掺杂以及氧空位的存在,进一步减小带隙,增强光导电性,并且Si掺杂引起了光电导各向异性.此结果对改善Ga_(2)O_(3)基异质结光电性能提供理论参考.