【其他论文】Bi 合金化与氮磷掺杂对 β-Ga₂O₃ p 型导电性及光学性质的协同效应

        由广西大学的研究团队在学术期刊 Advanced Theory and Simulations 发布了一篇名为 The Synergistic Effect of Bi Alloying and N, P Doping on p-Type Conductivity and Optical Property of β-Ga₂O₃（Bi合金化与氮磷掺杂对 β-Ga₂O₃ p 型导电性及光学性质的协同效应）的文章。

摘要

        本文采用密度泛函理论（DFT）系统研究了 Bi 合金化与 N/P 掺杂对 β-Ga₂O₃ 材料 p 型导电性及光学性能的协同调控效应。研究发现，Bi 合金化通过 Bi 原子与母体价带的相互作用显著提升了 β-Ga₂O₃ 的价带顶位置，从而有效提高了载流子（电子与空穴）的迁移率。随后，在 (Bi_1/8Ga_7/8) ₂O₃ 晶体中两个不同的三配位氧位置上分别引入 N 和 P 掺杂。计算结果表明，N₁ 与 N₂ 掺杂体系的受主能级分别为 0.46 eV 和 0.26 eV，而 P₁ 与 P₂ 掺杂体系的受主能级分别为 0.90 eV 和 0.57 eV。相较之下，N 掺杂体系具有更浅的受主能级，说明其更有利于实现 p 型导电性。此外，N与P掺杂均可将 (Bi_1/8Ga_7/8) ₂O₃ 的光吸收范围拓展至可见光区域，显著提升了 200–600 nm 波段的可见光利用率。其中，P 在三配位 O₁ 位点的取代结构表现出最强的可见光吸收能力，并且在超过 600 nm 波长时仍保持良好的吸收性能。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adts.202501023