摻N的4H-SiC第一性原理研究.pdf

1、本文采用密度泛函理論的廣義梯度近似方法對(duì)摻N的4H-SiC若干屬性進(jìn)行了第一性原理研究。主要計(jì)算并分析了摻N對(duì)于4H-SiC在形成能、能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、光學(xué)性質(zhì)等方面造成的影響。
　　 計(jì)算結(jié)果表明,N在4H-SiC中c位替換形成能比h位替換的略小,說(shuō)明c位替換在4H-SiC中濃度比h位替換略高,但差距不大。同時(shí)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)條件下的形成能研究表明,在富Si實(shí)驗(yàn)條件下的N雜質(zhì)濃度高于富C實(shí)驗(yàn)條件下的雜質(zhì)濃度。
　　 通過(guò)能帶

2、結(jié)構(gòu)和態(tài)密度的研究表明,N雜質(zhì)在4H-SiC中是一個(gè)淺的施主能級(jí),摻雜將導(dǎo)致4H-SiC禁帶寬度變小,這主要是由于導(dǎo)帶往價(jià)帶方向移動(dòng)造成的。對(duì)于禁帶寬度變化因?yàn)楣P者研究重疊布居數(shù)后認(rèn)為是N—Si鍵強(qiáng)度不如C-Si鍵強(qiáng)導(dǎo)致電子云重疊減弱造成的。
　　 4H-SiC是一種重要的極具潛力的光電材料,因此我們還研究了他的光學(xué)特性。研究表明摻N將導(dǎo)致4H-SiC不管在平行于c軸還是垂直于c軸方向都會(huì)出現(xiàn)吸收峰,不同的是在垂直于c軸僅有一個(gè)