【其他论文】质子诱导的 β-Ga₂O₃ 缺陷：深入探究电子结构、载流子迁移率与热导率

        由扬州大学的研究团队在学术期刊 Materials Science in Semiconductor Processing 发布了一篇名为Proton-induced defects in β-Ga₂O₃: A deep dive into electronic structure, carrier mobility, and thermal conductivity（质子诱导的 β-Ga₂O₃ 缺陷：深入探究电子结构、载流子迁移率与热导率）的文章。

摘要

        近年来，β-Ga₂O₃ 凭借其优异的物理特性，在航空航天等辐射环境中展现出重要的应用潜力。然而，其在高能质子辐照条件下的损伤行为仍有待深入研究。本文构建了包含七种空位缺陷的结构模型，基于密度泛函理论系统计算了各类缺陷的形成能与稳定性，并进一步分析了这些缺陷对电子结构、载流子迁移率以及晶格热导率的影响。研究结果表明，高能质子辐照主要诱导产生氧空位以及镓–氧复合空位。其中，氧空位会显著降低电子迁移率，而镓空位及镓–氧复合空位则会导致材料带隙减小。极性光学声子散射是限制 β-Ga₂O₃ 载流子迁移率的主导机制。所有类型的缺陷都会降低材料的热导率，其中镓空位和镓–氧复合空位引起的热导率下降更为明显。本研究揭示了质子辐照诱导的缺陷类型与 β-Ga₂O₃ 材料性能退化之间的内在联系，为 β-Ga₂O₃ 基器件的辐射损伤评估提供了重要的理论依据。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mssp.2025.110347