【衬底论文】基于第一性原理预测掺杂 α-Ga₂O₃ 的结构和电学特性

        近期，由中国计量大学的研究团队在学术期刊Materials Today Communications发布了一篇名为Towards First-Principles Predict of Doped α-Ga₂O₃ Based Structural and Electrical Properties（基于第一性原理预测掺杂 α-Ga₂O₃  的结构和电学特性）的文章。

摘要

        α-Ga₂O₃ 因其优异的击穿电压性能在高功率器件应用中具有重要的研究价值。然而，关于α-Ga₂O₃ 掺杂的研究仍然稀缺，最佳掺杂剂尚未确定。为识别潜在的n型掺杂剂，本研究通过第一性原理计算评估了IV族原子（Si、Ge、Sn）对掺杂α-Ga₂O₃ 的影响。我们系统探讨了晶格变形、能带结构、态密度、电荷密度差和电子定位函数。然后通过变形势理论评估了电子迁移率。Si掺杂系统的最低形成能表明它最容易形成。同时，电荷密度差和电子定位函数显示，Si在掺杂α-Ga₂O₃ 中失去的电子约为Ge和Sn的1.5倍。此外，研究结果表明Si比Ge和Sn更优越，这是由于Si 3s态与Ga 4s生成的主导CBM之间的相互作用较小，即使在高掺杂水平下，对CBM的影响也很小。本研究的发现对改进α-Ga₂O₃ 的掺杂工艺和实现光电器件的发展具有重要意义。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2024.109902