GaN 中替位锰与间隙锰的电子结构
材料科学
2009-11-10 v2
摘要
对稀磁半导体 GaN:Mn 中电子态的密度泛函研究揭示了替位位 Mn_Ga 与间隙位 Mn_I 两种情况下 Mn 杂质的重大差异。能隙中二重和三重简并 Mn(d) 态的劈裂在两种情况之间是反转的，这可以通过与相邻原子的对称性控制杂化来理解。与作为深受主的 Mn_Ga 相反，Mn_I 作为施主，表明形成了库仑稳定复合物，如 (Mn_Ga Mn_I Mn_Ga)，其中 Mn_Ga 的受主能级被 Mn_I 施主钝化。这种钝化簇的形成可能是观察到的 GaN 中 Mn 载流子掺杂效率低的原因。尽管 Mn 态位于能隙深处，波函数却远离杂质中心扩散。这是由与氮原子的杂化引起的，氮原子获得了与 Mn 矩矩对齐的小磁矩。讨论了电子结构差异对光学性质的影响。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0409366,
title = {Electronic structure of the substitutional versus interstitial manganese in GaN},
author = {Z. S. Popovic and S. Satpathy and W. C. Mitchel},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0409366},
year = {2009}
}