【其他论文】增强 β-Ga₂O₃ 的电子和光学特性：掺杂 B-、N- 和 B-N 的影响

        近期，由西南石油大学的研究团队在学术期刊 Journal of Alloys and Compounds 发布了一篇名为 Enhancing the electronic and optical properties of β-Ga₂O₃: effects of B-, N-, and B-N doping（增强 β-Ga₂O₃ 的电子和光学特性：掺杂 B-、N- 和 B-N 的影响）的文章。

摘要

        为了满足倒置柔性钙钛矿太阳能电池功能层、高性能甲脒基钙钛矿太阳能电池应变工程以及高性能光电探测器等未来应用的需求，适当降低第三代宽禁带半导体材料的禁带宽度非常重要。为了降低 β-Ga₂O₃ 的带隙，本文采用第一性原理方法研究了 B 单掺杂、N 单掺杂和 B-N 共掺杂对 β-Ga₂O₃ 结构稳定性、电子和光学性质的影响。基于结构对称性，考虑了十二个掺杂位点。结果表明，与 N 单掺杂相比，B 单掺杂和 B-N 共掺杂在热力学上更稳定。研究发现，母体 β-Ga₂O₃ 的禁带宽度为 1.947 eV。重要的是，B 单掺杂、N 单掺杂和 B-N 共掺杂均会减小 β-Ga₂O₃ 的带隙。特别是，计算得到的 B-N 共掺杂的带隙低于 B 单掺杂和 N 单掺杂。此外，N 掺杂和 B-N 共掺杂在红外波长区域具有更大的反射系数。最后发现，与 B 单掺杂和 N 单掺杂相比，B-N 共掺杂表现出更强的可见光吸收和更好的光学存储性能。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.178426