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作者：王淳;王坤;宋相满;任林;张浩;
单位：东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心;东北大学冶金学院;
摘要：本文基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，研究了Mg-Al共掺杂、F-Zn共掺杂和N-Mg共掺杂β-Ga_2O_3三种体系的结构性质和电学性质，以期获得高性能共掺杂P型导电β-Ga_2O_3材料。结果表明，Mg-Al共掺杂和F-Zn共掺杂β-Ga_2O_3仍为直接带隙半导体材料，而N-Mg共掺杂β-Ga_2O_3为间接带隙半导体材料。三种共掺杂体系均具有较低的形成能。其中Mg-Al共掺杂β-Ga_2O_3体系形成能最低，表现出较好的热力学稳定性。该体系中，Mg-p和Al-p轨道推移价带顶向高能方向移动，并穿越费米能级，是三种掺杂体系中最有可能实现P型导电性质的材料。
关键词：共掺杂β-Ga_2O_3;;第一性原理;;P型导电;;电子结构;;密度泛函理论;;半导体
基金资助：国家自然科学基金(52276102)
