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GaN 中光学活性 Er$^{3+}$ 中心的杂化密度泛函研究

材料科学 2017-10-30 v2

摘要

理解掺铒 (Er) GaN 的发光需要详细了解稀土掺杂剂与氮化物主体之间的相互作用,包括主体材料中可能存在的内在缺陷和其他杂质。我们通过第一性原理杂化密度泛函研究 Er 杂质及其与纤锌矿 GaN 中 N 和 Ga 空位、替代位 C 和 O 杂质以及 H 间隙的复合体的结构、能量学和跃迁能级来解决此问题。我们发现,在材料内部,ErGa_{\rm Ga} 是主导的 Er3+^{3+} 中心,形成能为 1.55 eV;ErGa_{\rm Ga}-VNV_{\rm N} 在 0.61 eV 处具有深施主能级,可协助将能量转移到 4ff 电子核心。在掺 Er 的 GaN 中可能存在多个光学活性 Er3+^{3+} 中心。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.03908,
  title  = {Hybrid density functional study of optically active Er$^{3+}$ centers in GaN},
  author = {Khang Hoang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.03908},
  year   = {2017}
}

备注

4 pages, 3 figures; minor changes. in Phys. Status Solidi RRL (2015)