Lu掺杂AlN的电子结构和光学性质的第一性原理研究

为了探索AlN在光电器件中的潜在应用,采用第一性原理计算了不同Lu掺杂浓度(以原子分数x表示)的AlN(Al_(1-x)Lu_(x)N)的电子结构和光学性质。研究结果表明,Al_(1-x)Lu_(x)N的超胞体积随着Lu掺杂浓度的增加而增加,而带隙则相反。Al_(1-x)Lu_(x)N的静态介电常数在低能区随掺杂浓度的提高而提高,随后逐渐趋向一致。随着Lu掺杂浓度的增加,反射率和吸收系数的峰值强度降低,峰值向较低能量方向移动。Al_(1-x)Lu_(x)N的能量损失光谱表现出明显的等离子体振荡特性,且峰值低于本征AlN。Al_(1-x)Lu_(x)N的光电导率在低能区随能量的增加而急剧增加。