人工晶体学报

作者：肖文君, 刘天运, 刘雪飞

单位：贵州师范大学物理与电子科学学院,贵阳 550001

关键词：二维g-AlN,第一性原理,带电缺陷计算,电荷转移能级,p型掺杂,缺陷形成能,

基金：国家自然科学基金(11664005);贵州省科学技术基金(黔科合J字1Y021)

半导体材料通过掺杂实现n型和p型载流子导电在半导体器件领域具有重要意义,理论上可通过计算电荷转移能级和缺陷形成能来探索半导体材料的n型和p型掺杂效率。基于第一性原理,结合二维带电缺陷计算方法,类石墨烯氮化铝(graphene-like AlN, g-AlN)中的四种(BeAl,MgAl,CaAl,SrAl)潜在p型掺杂缺陷的结构、磁学、电学和缺陷形成能及转移能级被系统地计算。结果表明,所有缺陷体系均表现为深受主能级特性,很难为二维g-AlN提供p型载流子,它们反而会捕获g-AlN中的空穴,从而严重影响二维g-AlN材料的空穴导电率。BeAl在整个电子化学势范围内具有最小的形成能,因此更加容易掺入到g-AlN中,影响g-AlN材料的p型掺杂效率。

来源：2020年第12期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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