p,n型掺杂剂与Mn共掺杂GaN的电磁性质

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法计算Mg,Zn,Si,O和Mn共掺GaN,分析比较共掺杂后的电子结构和磁学性质,并分别用平均场近似的海森伯模型和Zener理论估算共掺杂后体系的居里温度(TC).计算表明:共掺杂后体系均在能隙深处产生自旋极化杂质带,具有半金属性,能产生自旋注入.p型共掺杂(GaN:Mn-Mg＼Zn)后体系具有较GaN:Mn更稳定的FM态且能使TC升高;而n型共掺杂(GaN:Mn-Si＼O)后体系FM态稳定性和TC较GaN:Mn降低.