稀磁半導(dǎo)體Al-,1-x-Cr-,x-N和Al-,1-x-V-,x-N的第一性原理研究.pdf

1、稀磁半導(dǎo)體(DMS)在傳統(tǒng)半導(dǎo)體的基礎(chǔ)上引入了自旋這一新的自由度，使之可能成為微電子工業(yè)有廣泛應(yīng)用前景的新型電子器件。近年來，人們對其進行了大量的實驗和理論研究，主要集中在以下幾個方面的探索：(1)DMS材料中的電子結(jié)構(gòu)、自旋輸運等；(2)DMS材料的鐵磁性起源；(3)影響DMS居里溫度的因素。AlN是一種寬帶隙半導(dǎo)體，AlN基的稀磁半導(dǎo)體不僅可能具有更高的居里溫度，而且可以制成多種可能的全半導(dǎo)體自旋電子器件，因此極具研究價值。本文采用

2、基于密度泛函理論的第一性原理超軟贗勢平面波方法，通過構(gòu)造超原胞模型，對Al1-xCrzN和Al1-xVzN體系的基態(tài)電子結(jié)構(gòu)和磁性質(zhì)進行了研究。 首先，對體系的晶格參數(shù)進行了優(yōu)化，得出了晶格常數(shù)隨摻雜濃度的變化關(guān)系；同時，也對兩種濃度(x=0.03125，0.0625)下體系的鐵磁相進行了能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度的計算，并依據(jù)計算結(jié)果對其電子結(jié)構(gòu)和磁性進行了分析。 其次，我們計算了兩個Al原子分別被Cr或V原子替代時體系處于鐵磁