Al-N共掺杂3C-SiC介电性质的第一性原理计算

• 作者: 何静芳 史茹倩 周鹏力 张朔铭 田言 郑树凯 闫小兵
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Al-N共掺杂 3C-SiC 介电性质 第一性原理
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 053102-1-053102-6
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.63.053102

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,建立了未掺杂, Al, N单掺杂和Al-N共掺杂3C-SiC的4种超晶胞模型,并分别对模型进行了几何结构优化,对比研究了其能带结构,态密度分布和介电常数.计算结果表明： Al掺杂会增大SiC的晶格常数,而N对SiC的晶格影响很小. Al掺杂会导致费米能级进入价带,使3C-SiC成为p型半导体,且带隙宽度略为加宽.N掺杂后的SiC其导带和价带均向低能端发生移动,带隙稍有减小.本征3C-SiC几乎不具备微波介电损耗性能.但是可以通过进行Al掺杂或N掺杂加以改善, Al掺杂后的效果尤为突出.计算发现Al-N共掺杂后的3C-SiC材料在8.2-12.4 GHz范围内其微波介电损耗性能急剧下降,与实验结果相符合,并对这一结果进行了讨论分析.