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氮空位和相关复杂缺陷对于氮化镓p型掺杂补偿以及发光的作用--缺陷形成能计算和与光发射/吸收的研究

2020-08-26    点击:

报告人:严琪闽

报告时间:5月20日14:30

报告地点:理科楼B-406

报告题目:氮空位和相关复杂缺陷对于氮化镓p型掺杂补偿以及发光的作用--缺陷形成能计算和与光发射/吸收的研究

报告摘要:基于氮化镓及其合金的LED照明系统和激光系统的商业应用正在迅速发展。目前,发光效率的提升对于氮化物器件的商业普及至关重要。而这离不开对氮化物材料本身的性质研究。多年来,氮化镓p型掺杂的效果一直受到限制,成为了氮化物性能提升的一大瓶颈。半导体中的掺杂与缺陷的形成与补偿直接相关。报告中将会简要介绍半导体缺陷形成能计算的基本概念,传统密度泛函理论的缺点,以及最近杂化泛函理论在半导体缺陷研究中的应用。通过不同尺寸原胞的缺陷形成能计算,我们将看到有限尺度修正对于带电缺陷形成能精确计算的重要性。计算表明+3价的带电氮空位在p型氮化镓中最为稳定,而且倾向于形成复杂缺陷,这种补偿中心将限制p型掺杂的效果。另外,报告中将讨论带电缺陷的能级与半导体中的光发射/吸收之间的关系。计算表明,氮空位可能导致p型氮化镓中的黄光发射,氮空位的相关复杂缺陷则可能导致红光发射。