Cu/Mg掺杂AlN的电子结构和光吸收研究

• 作者: 崔玉亭 杨磊 毋志民 王敏娣 胡爱元 赵若禺 邓军权 鲜晶晶
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 物理学
• 关键词: Cu Mg掺杂AlN 电子结构 光吸收 第一性原理
• 年，卷（期）: 2015,（8）
• 所属期刊栏目: 研究?开发
• 页码范围: 8036-8041
• 页数: 6页
• 分类号: O472|O469
• 字数: 4597字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2015.08.008

摘要

采用平面波超软赝势和广义梯度近似的第一性原理计算方法,对本征 AlN 和掺杂体系 AlN ∶Cu,AlN∶Mg,AlN∶Cu-Mg 的超晶胞进行了几何优化,计算了它们的电子结构、能带、态密度、磁矩及光学性质等。结果表明,AlN ∶ Cu,AlN ∶ Mg 均表现为100％自旋注入,材料均具有半金属性质,其中 Cu 掺杂体系的半金属性更稳定；AlN∶Cu-Mg 共掺体系在能隙深处产生杂质带,具有金属性,改善了材料的高阻抗现象。研究发现 Cu 掺杂体系的磁矩最大,Cu-Mg共掺体系较 Mg 单掺的净磁矩有所减少。进一步分析光学性质发现,杂质离子的引入使得低能区的介电函数和复折射率函数出现明显的峰值,其中共掺体系的峰值最大,明显增强了体系对低频电磁波的吸收。