Cu摻雜GaN基稀磁半導(dǎo)體的第一性原理研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩75頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、稀磁半導(dǎo)體材料可以同時利用電子的電荷和自旋這兩個自由度作為信息載體,是自旋電子器件的關(guān)鍵材料,擁有廣闊的應(yīng)用前景。目前稀磁半導(dǎo)體材料面臨的兩個關(guān)鍵問題是磁性的產(chǎn)生機理和尋找高居里溫度的稀磁半導(dǎo)體材料。寬禁帶氮化物半導(dǎo)體GaN是一種理想的稀磁半導(dǎo)體材料。本論文采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理方法,計算了Cu摻雜GaN體系的電子結(jié)構(gòu)并分析其鐵磁性起源。利用第一性原理結(jié)合平均場理論方法計算,研究了Cu摻雜GaN體系的磁性以及居里溫度

2、。主要研究結(jié)果如下:
   首先,采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理方法,計算了Cu摻雜GaN體系的磁矩分布,結(jié)果表明,Cu原子和N原子之間存在鐵磁序耦合,使得體系具有明顯的鐵磁性。對于摻雜濃度為x=6.25%的(Ga1-xCux)N,通過計算體系的電子結(jié)構(gòu)分析其磁性起源,Cu原子的d電子軌道和近鄰的N原子的p電子軌道雜化產(chǎn)生自旋交換劈裂,Cu的3d軌道被部分占據(jù),因而具有凈磁矩。
   其次,利用第一性原理結(jié)合

3、平均場理論,研究了Cu摻雜的GaN體系中空穴載流子和摻雜原子Cu的sp-d交換作用以及Cu-Cu之間的直接交換作用,計算了體系與溫度相關(guān)的磁性,得到其居里溫度Tc隨Cu摻雜濃度及空穴載流子密度變化的函數(shù)關(guān)系。結(jié)果顯示非磁性的Cu摻雜的GaN能具有室溫鐵磁性。計算表明這一系統(tǒng)的鐵磁性可以通過控制Cu摻雜濃度及空穴載流子密度來調(diào)控,且預(yù)測的體系居里溫度與實驗結(jié)果基本一致。
   總之,第一性原理計算結(jié)果表明:Cu摻雜GaN寬禁帶半導(dǎo)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論