Sn掺杂Ga_(1.375)In_(0.625)O_3透明导电氧化物的第一性原理计算

用第一性原理计算了Sn替位Ga1.375In0.625O3化合物的Ga原子(Ga1.25In0.625Sn0.125O3)和Sn替位Ga1.375In0.625O3化合物的In原子(Ga1.375In0.5Sn0.125O3)的结构、电子能带和态密度。Ga1.25In0.625Sn0.125O3半导体材料比Ga1.375In0.5Sn0.125O3材料具有大的晶胞体积和强的Sn-O离子键。在Sn掺杂Ga1.375In0.625O3半导体中,Sn原子优先取代In原子。Sn掺杂Ga1.375In0.625O3半导体显示n型导电性,杂质能带主要由Sn 5s态组成。Ga1.375In0.5Sn0.125 O3半导体的光学带隙大于Ga1.25In0.625Sn0.125O3半导体的光学带隙。Ga1.25In0.625 Sn0.125 O3具有小的电子有效质量,Ga1.375In0.5Sn0.125O3具有多的相对电子数。

Ga掺杂前后LaCoO_3的电子结构研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,结合局域自旋密度近似和Hubbard U修正,对不同Co离子自旋态下及Ga掺杂LaCoO_3的超晶胞体系进行了几何结构优化,计算并分析了它们的电子结构。结果表明,当Co离子处于低自旋态时,LaCoO_3为非磁绝缘性的绝缘体;当Co离子被激发到中间自旋态时,由于强烈的p-d轨道杂化作用,LaCoO_3转变成一个有磁性的半金属体;当Co离子处于高自旋态时,体系呈现金属铁磁性,磁矩由中间自旋态的0.91μB增大到高自旋态的2.2μB。Ga掺杂后,体系的Co3d态电子和Ga4p态电子以及O2p态电子在费米能级附近发生p-d轨道杂化,引入杂质带,形成受主能级,使体系的导电能力增强,体系呈现半金属铁磁性,其净磁矩为4.01μB。

后退火对射频磁控溅射法制备Mg掺杂Ga2O3薄膜性质的影响

本文采用双靶材交替溅射的射频磁控溅射法生长了高质量的Mg掺杂氧化镓薄膜,并将制备的样品在1000℃条件下进行后退火处理,以研究退火前后Mg掺杂Ga2O3薄膜的性质变化。XRD结果表明,退火后的(004)、(202)和(120)峰从无到有,(401)、(601)和(122)峰由强变弱,表明退火改变了Mg掺杂Ga2O3薄膜的结构。AFM结果表明,退火后的薄膜表面均方根粗糙度由1.3637nm增大到17.1133nm。EDS结果表明,退火处理后的Mg元素重量百分比有所提高。紫外可见透射光谱研究表明,退火前薄膜在200-1500nm波长范围内的平均光透过率较低,大约为80%,退火后平均光透过率明显提高到90%以上,此外薄膜光学吸收边蓝移,带隙宽度变大,表明退火有助于改善薄膜结构,增强光透性。光致发光谱实验结果表明,相比较退火处理后的薄膜,退火前的光致发光峰几乎可以忽略不计,这说明退火可显著改变Mg掺杂Ga2O3薄膜的光致发光特性。

Mg掺杂浓度对射频磁控溅射制备Ga_2O_3薄膜性质的影响

本文使用射频磁控溅射法,采用双靶磁控溅射系统,通过Ga_2O_3和Mg O两个靶位交替溅射的方法实现不同浓度Mg掺杂氧化镓薄膜的制备。结果发现随着Mg掺杂浓度的增加,薄膜的厚度逐渐减小且薄膜的结晶质量有所下降,光透过率无明显变化,但带隙宽度逐渐增加,可实现Ga_2O_3薄膜带隙宽度的连续可调,可调范围从4.96eV到5.21eV;光致发光光谱实验结果表明Mg的掺杂导致PL峰值发生蓝移现象,且在473nm附近出现一个新的发光峰。

用第一性原理研究Ti掺杂β-Ga_2O_3的电子结构和光学性能(英文)

用GGA+U的方法研究了本征β-Ga2O3和Ti掺杂β-Ga2O3的电子结构和光学性能。晶格常数的计算值与实验值差别小于1%,本征β-Ga2O3的带隙计算值4.915eV,与实验值4.9eV一致。Ti替位Ga(1)位置和Ti替位Ga(2)位置的β-Ga2O3的价带最大值和导带最小值间隙分别为4.992eV和4.955eV,Ti掺杂引入的杂质带起到中间带作用,可以使电子从杂质带跃迁到导带和价带跃迁到杂质带。Ti掺杂β-Ga2O3中间带的存在使其成为潜在的宽光谱吸收太阳能电池材料。

镓离子掺杂的CsPbBr3量子点的制备及其性能研究

通过改进的一锅热注入法,研究了不同Ga3+的量掺杂CsPbBr3后的荧光光谱变化,并且高荧光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)在Ga3+和Pb2+的进料摩尔比为1∶1的时候达到最高,是47%的蓝光。本文成功地将掺杂Ga3+的钙钛矿量子点负载到了硼酸钴晶体材料上,发现其荧光强度在很长一段时间都没有明显的猝灭现象,这增强了钙钛矿量子的稳定性。

La0.85Bi0.15Al1-xGaxO3非晶的无容器方法制备及介电性能研究(英文)

采用溶胶凝胶法制备了La_(0.85)Bi_(0.15)Al_(1-x )Ga_(x )O_3(x=0~1)系列粉体。粉体被压成直径10 mm厚度1~2 mm的圆片,取一个圆片的一部分利用无容器凝固,在空气悬浮炉中快速的冷却成均相的非晶球。制备的非晶样品是球形透明的,透过率从1000 nm到3000 nm,表观最大透过率达到81.7%是在x=0时获得的。在10 k Hz^1 MHz测得的介电常数高于19,介电损耗低于0.006,通过XRD图谱和拉曼光谱分析证明利用无容器过程所制备的La_(0.85)Bi_(0.15)Al_(1-x )Ga_(x )O_3样品是非晶态。

LaAl_(1-x)Ga_xO_3非晶制备及性能研究（英文）

采用溶胶-凝胶法和无容器凝固技术制备了LaAl_(1-x)Ga_xO_3粉末和非晶。在B位,Ga^(3+)取代Al^(3+)的掺杂量从x=0增加到x=1.0。XRD结果表明,煅烧温度为850℃时,所有组分得到的粉体均为无杂相的钙钛矿相。XRD的数据也证明了实验制备的非晶球为非晶。随着Ga^(3+)含量的增加,100 k Hz的介电常数在15~19之间,对应的介电损耗小于0.007。所制备的非晶材料具有低至10^(-11 )A/cm^2的漏电流,同时呈现较高的折射率,在633 nm均大于1.8。