人工晶体学报

作者：黄思丽, 谢泉, 张琴

单位：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,贵阳 550025

关键词：间隙掺杂,6H-SiC,带隙,介电函数,第一原理,电子结构,光学性质,

基金：贵州大学智能制造产教融合创新平台及研究生联合培养基地(2020-520000-83-01-324061);国家自然科学基金(61264004);贵州省高层次创新型人才培养项目(黔科合人才(2015)4015)

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波法,计算未掺杂与P替换Si、C以及P间隙掺杂6H-SiC的电子结构与光学性质。结果显示未掺杂的6H-SiC是带隙为2.052 eV的间接带隙半导体,P替换Si、C掺杂以及P间隙掺杂6H-SiC带隙均减小,分别为1.787 eV、1.446 eV和0.075 eV,其中P间隙掺杂带隙减小幅度最大。P替换掺杂6H-SiC使得费米能级向导带移动并插入导带中,呈n型半导体。P间隙掺杂价带中的一条能级跨入费米能级,因此在禁带中出现一条P 3p杂质能级,P间隙掺杂6H-SiC转为p型半导体。替换与间隙掺杂使得6H-SiC的介电函数实部增大,介电函数虚部、吸收光谱、反射光谱与光电导率红移,其中P间隙掺杂效果最佳。通过P掺杂材料的电导率增强,对红外波段的利用率明显提高,为6H-SiC在红外光电性能方面的应用提供有效的理论依据。

来源：2022年第1期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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