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作者：和志豪;苟杰;王云杰;齐亚杰;丁家福;张博;赵星胜;裴翊祯;侯姝宇;苏欣;
单位：伊犁师范大学物理科学与技术学院;伊犁师范大学新疆凝聚态相变与微结构实验室;
摘要：本文基于密度泛函理论研究了三种浓度分别为0.062 5、0.125、0.25的Zn掺杂氮化硼(BN)的电子结构和光学性质。结果表明：掺杂后三种体系的缺陷形成能均大于零，为此又计算了其应力，发现三种体系能稳定存在。随着掺杂浓度的提高，体系的带隙逐渐减小，且B_(1-x)Zn_xN(x=0, 0.062 5, 0.125)为直接带隙半导体，B_(0.75)Zn_(0.25)N为间接带隙半导体。Zn的掺入在费米能级附近引入了受主能级，使价带上移越过费米能级，掺杂体系均具有p型半导体的特征，降低了电子跃迁的难度。随着掺杂浓度的增大，四种体系的静介电常数逐渐增大，掺杂体系的虚部峰值逐渐减小，且在最高峰值处对应反射率的值逐渐变小。在低能量区域内，掺杂体系增强了对光的吸收，吸收边发生红移。掺杂体系中B—N键和N—Zn键的键强逐渐增强。结论显示，掺杂Zn原子可以有效改善BN的电子结构与光学性质。
关键词：BN;;第一性原理;;Zn掺杂;;带隙;;电子结构;;光学性质
基金资助：伊犁师范大学科研项目(2022YSZD004,22XKZZ21);伊犁师范大学大学生创新训练项目(S202210764014);; 新疆伊犁科技计划项目(YZ2022Y002);; 新疆维吾尔自治区天山英才计划第三期(2021—2023)
