【其他论文】通过第一性原理研究刚玉和单斜 (Al₁₋ₓInₓ)₂O₃ 合金的结构和电子特性

        由美国克拉克森大学的研究团队在学术期刊 Advanced Theory and Simulations 发布了一篇名为 Structural and Electronic Properties of Corundum and Monoclinic (Al_1-xIn_x)₂O₃ Alloys by First-Principles（通过第一性原理研究刚玉和单斜 (Al_1-xIn_x)₂O₃ 合金的结构和电子特性）的文章。

摘要

        近年来，由于具有超宽禁带，氧化镓（Ga₂O₃）超宽禁带半导体受到了广泛关注。在本研究中，采用杂化密度泛函理论计算系统地研究了通过混合铟和铝形成 (Al_1-xIn_x)₂O₃ 合金（AlInO）的替代 III-氧化物材料。对刚玉型和单斜型 AlInO 的晶格常数、带隙和弯曲参数进行了研究，其中 In 含量从 0% 到 100% 不等。随着 In 含量的增加，观察到 Al₂O₃ 的带隙能显著降低，提供了 5.59 eV（刚玉型）/4.79 eV（单斜型）的宽禁带能调节范围。此外，AlInO/β-Ga₂O₃ 结构在整个组成范围内呈现出 I 型/II 型能带偏移。单斜型 AlInO 的带隙能范围为 7.93 至 2.77 eV，刚玉型 AlInO 的带隙能范围为 7.89 至 2.84 eV，其中导带位置急剧上升，并在禁带调节中占主导地位。总的来说，该研究结果表明，AlInO 合金有可能成为与 β-Ga₂O₃ 晶格匹配的材料，用于电子和光电子应用，其表面和界面特性颇具前景，值得进一步探索。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adts.202401407