P掺杂6H-SiC的第一性原理研究

摘要：

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.

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

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分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：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;国家自然科学基金;贵州省高层次创新型人才培养项目

在线出版日期：2022-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：49-55,64