Er掺杂金刚石缺陷的第一性原理研究

• 作者: 谭心 张博晨 任元 陈成斌 刘岳飞
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 关键词: Er掺杂 金刚石缺陷 第一性原理 电子结构 能级跃迁 形成能
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Articles
• 页码范围: 1023-1028,1048
• 页数: 7页
• 分类号: TQ163|O77+3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2021.06.007

摘要

本文以第一性原理计算为基础,研究了Er掺杂后金刚石的电子结构、能级跃迁及N、B原子共掺杂对金刚石Er相关缺陷的影响.首先对Er掺杂后金刚石的形成能与结合能进行计算,结果表明掺杂后的稳定结构为Er原子周围存在1个空位的结构,稳定价态为+3价.然后预测零点跃迁能(ZPL)是0.807 eV,对应激发的光子波长为1536.289 nm.最后对N、B原子共掺杂计算,结果表明N、B原子的掺入可以使形成能降低,增加结构稳定性.Er掺杂金刚石使其在近红外光谱发光,为Er金刚石色心的应用提供了理论依据.