金刚石、立方氮化硼和六方氮化硼中替代杂质原子掺杂引起的费米能级移动
材料科学
2014-12-11 v5
摘要
利用Korringa-Kohn-Rostoker (KKR)方法计算了金刚石、立方氮化硼(cBN)和六方氮化硼(hBN)的态密度和能带图，以研究杂质原子掺杂浓度低于10 at.%时费米能级的移动。掺杂原子分别为：金刚石中的B和N，cBN中的Be、Si和C，hBN中的Be和C。发现费米能级位于价带顶或导带底的情况有以下七种：(i) B掺杂金刚石中B浓度为0.3 at.%，(ii) N掺杂金刚石中N浓度为0.4 at.%，(iii) cBN中Be替代B的浓度为0.9 at.%，(iv) cBN中Si替代B的浓度为0.3 at.%，(v) cBN中C替代B的浓度为0.3 at.%，(vi) cBN中C替代N的浓度为0.9 at.%，(vii) hBN中Be替代B的浓度约为2 at.%。这些数值分别表示半导体-金属转变的临界掺杂浓度。在B掺杂金刚石中，该浓度可作为低温超导现象发生的度量。
引用
@article{arxiv.1406.6204,
title = {Shift of Fermi level by substitutional impurity-atom doping in diamond and cubic- and hexagonal-boron nitrides},
author = {Koji Kobashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.6204},
year = {2014}
}
备注
39 pages including 24 page text, 140 references, and 15 figures