Mg掺杂浓度对GaN电子结构和光学性质的影响

摘要

基于密度泛函理论的第一性原理,分析了Mg掺杂浓度对Ga N晶格参数、能带结构、电子态密度和光学性质的影响。研究表明:Mg掺杂Ga N体系,晶格常数增大,禁带宽度增加,而且禁带宽度随着Mg含量的增加而增加,同时N2p和Mg2p态电子轨道的相互杂化,从而在费米能级附近引入受主能级,随着Mg含量的增加,费米能级进入价带的位置加深,同时Mg掺杂浓度越高,价带和导带带宽越窄。掺Mg后在介电函数和光学吸收谱的低能区和高能区均出现了新的介电峰,这些峰的出现和禁带中的杂质能级到导带底的跃迁有关,由于带隙的增加使介电峰向高能量方向发生偏移。