【其他论文】α-Ga₂O₃ 中双掺杂诱导的光学增强效应：第一性原理分析

        由孟加拉国水仙花国际大学的研究团队在学术会议 2026 IEEE 2nd International Conference on Quantum Photonics, Artificial Intelligence & Networking (QPAIN)发布了一篇名为 Dual-Dopant-Induced Optical Enhancement in α-Ga₂O₃: A First-Principles Analysis（α-Ga₂O₃ 中双掺杂诱导的光学增强效应：第一性原理分析）的文章。

摘要

        氧化镓（α-Ga₂O₃）是一种新型超宽带隙半导体材料，因其高热稳定性和在高功率及紫外光电子器件中的适用性而备受关注。尽管具有这些优点，但其在紫外区以上波长范围内的光学响应较差，这限制了其应用。本文通过基于广义梯度近似下的密度泛函理论的第一性原理计算，研究了钙和镁同时共掺杂对 α-Ga₂O₃ 晶体结构的影响。所提出的钙-镁共掺杂策略在不引入有害缺陷态的情况下，增大了带隙并增强了紫外光响应。共掺杂导致电子结构发生显著变化，从而在价带顶附近形成了增大的带隙和与杂质相关的态。这些变化促使光吸收边向更低光子能量移动，进而增强了光吸收行为。能带结构、态密度、介电响应和吸收光谱的分析表明，与原始材料相比，其光学活性和介电性能均有所提高。形成能的计算也验证了钙-镁共掺杂体系的能量稳定性。研究结果表明，钙-镁共掺杂为调节 α-Ga₂O₃ 的光学性能提供了一种可行的方法，因此，它是一种适用于光探测器和太阳能相关应用等下一代光电子器件的材料。据作者所知，这种用于增强 α-Ga₂O₃ 光学性能的钙-镁共掺杂方法尚未见报道。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/QPAIN69676.2026.11546229