Cu,O共掺杂AlN晶体电子结构与光学性质研究

摘要：

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对纯AlN,Cu单掺杂以及Cu与O共掺杂AlN超胞进行了几何结构优化,计算了掺杂前后体系的晶格常数、能带结构、态密度与光学性质.结果表明:掺杂后晶格体积增大,系统能量下降;Cu掺入后Cu 3d电子与N 2p电子间有强烈的轨道杂化效应,Cu与O共掺后Cu和O之间的吸引作用克服了Cu原子之间的排斥作用,能够明显提高掺杂浓度和体系的稳定性.光学性质分析中,介电函数计算结果表明Cu与O共掺杂能改善AlN电子在低能区的光学跃迁特性,增强电子在可见光区的光学跃迁;复折射率计算结果显示Cu与O掺入后由于电磁波穿过不同的介质,导致折射率发生变化,体系对低频电磁波吸收增加.

关键词：Cu与O共掺杂AlN、电子结构、光学性质、第一性原理

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资助基金：国家自然科学基金61377085, 11204048;中国博士后科学基金2013M541348;中央高校基本科研业务费专项资金资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant . 61377085, 11204048;the China Post-doctoral Science FoundationGrant 2013M541348;the Fundamental Research Funds for the Central Universities of Ministry of Education of China

在线出版日期：2018-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：203-211