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Mn掺杂GaN电子结构和光学性质研究

邢海英 范广涵 赵德刚 何 苗 章 勇 周天明

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Mn掺杂GaN电子结构和光学性质研究

邢海英, 范广涵, 赵德刚, 何 苗, 章 勇, 周天明

Electronic structure and optical properties of GaN with Mn-doping

Xing Hai-Ying, Fan Guang-Han, Zhao De-Gang, He Miao, Zhang Yong, Zhou Tian-Ming
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  • 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法计算不同Mn浓度掺杂GaN晶体的电子结构和光学性质.计算结果表明Mn掺杂GaN使得Mn 3d与N 2p轨道杂化,产生自旋极化杂质带,材料表现为半金属性,非常适于自旋注入,说明该种材料是实现自旋电子器件的理想材料,折射率在带隙处出现峰值,紫外区光吸收系数随Mn浓度的增加而增大.
    Calculations of the electronic structure and the density of states of GaN with Mn are carried out by means of first-principles plane-wave pesudopotential method based on density functional theory. The results reveal a 100% spin polarized impurity band in band structure of Ga1-xMnxN due to hybridization of Mn 3d and N 2p orbitals. The material is half metallic and suited for spin injectors. In addition, a peak of refractive index can be observed near the energy gap. The absorption coefficient increases in the UV region with the increase of the Mn content.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50602018),广东省自然科学基金(批准号:06025083),广东省科技攻关计划(批准号:2006A10802001),广州市科技攻关重大项目(批准号:2005Z12D0071)和粤港关键领域重点突破项目(批准号:207A010501008)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-01-11
  • 修回日期:  2008-03-11
  • 刊出日期:  2008-05-05

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