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Mn掺杂GaSb的电子结构和光学性质

Electronic structures and optical properties of Mn doped GaSb

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采用第一性原理方法,交换关联泛函采用局域密度近似,并对计算体系电子的库仑能进行了修正,即采用LDA+U的方法计算研究了Mn掺杂GaSb半导体材料的能带结构和光学性质.研究结果表明:Mn掺杂GaSb体系(Mn-GaSb)的光学性质得到了有效改善,大大提升了对红外光区、远红外光区光子的吸收幅度,其中Mn替代Ga(Mn@Ga)缺陷对改善GaSb半导体材料的光学性能最为明显.Mn掺杂引入的杂质能级有效降低了掺杂体系的禁带宽度,Mn@Ga缺陷的引入增强了GaSb体系的电极化能力和对红外光区光子的吸收.Mn元素的掺入浓度及Mn元素的掺杂位置对Mn@Ga缺陷体系的光学性能均有影响,最佳Mn原子掺杂摩尔比为12.5％,此时Mn@Ga缺陷体系的光学吸收谱在红外光区的吸收幅度最大,同时均匀掺杂避免了光生电子-空穴对复合中心的形成,有效提高了GaSb半导体材料对红外区、远红外区光子的吸收转换效率和GaSb半导体材料的光催化性能.

张贺翔、杨卫霞、林雪玲、潘凤春

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宁夏大学物理与电子电气工程学院,宁夏银川750021

第一性原理 GaSb Mn掺杂 光学性质

国家自然科学基金资助项目

11764032

2021

10.3969/j.issn.1000-1565.2021.01.003

河北大学学报(自然科学版)
河北大学

河北大学学报(自然科学版)

CSTPCD北大核心
影响因子：0.322
ISSN：1000-1565
年,卷(期)：2021.41(1)
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