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作者：李琪;付博;余博文;赵昊;林娜;贾志泰;赵显;陶绪堂;
单位：山东大学晶体材料国家重点实验室;青岛科技大学信息科学技术学院;山东大学光学高等研究中心;
摘要：β-Ga_2O_3作为新一代超宽禁带半导体，在高功率器件及日盲探测器件等方面极具应用价值，近年来受到了研究者们的广泛关注。然而，β-Ga_2O_3单斜晶格的低对称性导致其面缺陷的形成能具有各向异性，其中(100)面孪晶的形成能较低，且在β-Ga_2O_3中广泛存在。为探索β-Ga_2O_3(100)面孪晶的调控方案及其机理，本文基于第一性原理计算，探讨了β-Ga_2O_3中Al/In掺杂与(100)面孪晶之间的相互作用。对Al/In掺杂的β-Ga_2O_3(100)面孪晶体系的结构、能量和电子特性分析表明，Al/In取代孪晶体系中的Ga原子会对(100)面孪晶的形成能造成显著影响。其中，在本研究的结构体系中，Al的掺入始终会提高(100)面孪晶的形成能，且不会显著改变带隙或移动带边、不会在带隙中产生额外的杂质能级。因此，Al/In掺杂被预测为β-Ga_2O_3(100)面孪晶的一种潜在调控方案，适当的Al/In掺杂有助于抑制(100)面孪晶的形成，从而获得高质量的β-Ga_2O_3晶体。
关键词：β-Ga_2O_3;;孪晶界;;掺杂;;结构性质;;电学性质;;第一性原理
基金资助：国家自然科学基金(62304118,51932004)
