硅中硼和铝δ掺杂层的电子结构

近期关于原子精度掺杂集成技术的研究已在硅中实现了密度高于固溶度极限的硼和铝δ掺杂层。我们使用密度泛函理论预测此类δ层的能带结构与有效质量值，首先将其建模为有序超晶胞。研究发现结构弛豫对硼层的杂质带能量和有效质量有显著影响，但对铝层没有。然而，δ层中的无序会导致两种情况下能带均显著平坦化。我们计算了这些δ掺杂层的局域态密度和掺杂势，表明它们的影响高度局域化，空间范围最大为4 nm。我们得出结论，受主δ掺杂层表现出依赖于掺杂原子和空间有序性的不同电子结构特征。这表明若能对集成化学的局部细节进行精细调控，则有望控制这些层的电子性质。