稀磁半導(dǎo)體隧道結(jié)GaN-Mn-AIN-GaN-Mn電導(dǎo)的第一性原理研究.pdf

1、GaN是一種性能優(yōu)良的Ⅲ-Ⅴ族寬禁帶半導(dǎo)體材料，被稱為第三代半導(dǎo)體材料的典型代表，其研究和應(yīng)用備受矚目。基于GaN體系摻雜磁性雜質(zhì)形成的稀磁半導(dǎo)體(DMS)由于其具有高于室溫的居里溫度且具有鐵磁性近年來備受人們的關(guān)注。為了便于應(yīng)用，材料可以制成稀磁半導(dǎo)體隧道結(jié)的形式。
　　本論文采用第一性原理計(jì)算研究稀磁半導(dǎo)體隧道結(jié)GaN：Mn/AlN/GaN：Mn幾何結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)及電導(dǎo)特性。具體的研究結(jié)果如下：
　　(1)對于摻Mn的G

2、aN(0001)磁性材料的研究，上下自旋帶產(chǎn)生劈裂。在自旋向上的帶中Mn雜質(zhì)帶穿越費(fèi)米面，自旋向下的能帶未穿越費(fèi)米面。表明Mn摻雜的GaN顯示出半金屬性，適合于自旋注入。
　　(2)對稀磁半導(dǎo)體隧道結(jié)GaN：Mn/AlN/GaN：Mn電導(dǎo)與勢壘層厚度的關(guān)系研究，結(jié)果表明電導(dǎo)隨勢壘層的厚度增加而降低。
　　(3)對稀磁半導(dǎo)體隧道結(jié)GaN：Mn/AlN/GaN：Mn電導(dǎo)隨雜質(zhì)Mn原子的摻雜位置的關(guān)系研究，表明Mn原子摻雜在界面比