Li、Au掺杂对GaN/ZnO异质结光解水制氢性能的调控

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作者 温俊青 王若琦 张建民 《无机化学学报》 北大核心 2025年第5期923-938,共16页

以提高GaN/ZnO异质结光解水制氢性能为目标,采用第一性原理方法研究了Li和Au元素掺杂GaN/ZnO异质结的电子结构、光学性质和光催化性能。电子结构计算表明GaN/ZnO异质结为直接带隙半导体,异质结类型为Z型,带隙为1.41 eV,能有效促进载流... 以提高GaN/ZnO异质结光解水制氢性能为目标,采用第一性原理方法研究了Li和Au元素掺杂GaN/ZnO异质结的电子结构、光学性质和光催化性能。电子结构计算表明GaN/ZnO异质结为直接带隙半导体,异质结类型为Z型,带隙为1.41 eV,能有效促进载流子分离。Li、Au掺杂后的各结构中除Li替位Zn结构外,均具有磁性。光学性质分析的结果表明,掺杂Li、Au元素可以提高体系的吸收系数,其中Li替位Zn后异质结具有较大的光吸收系数,同时具有较大的功函数(7.37 eV)和界面电势差(2.55 V),表明其可见光利用率较高,界面结构稳定且具有较大的内建电场,可以更有效地促进电子与空穴的迁移从而减小电子-空穴对的结合。Bader电荷分析表明掺杂元素Li和Au均失去电子。电子从GaN层向ZnO层转移,在界面处形成了一个有效的内电场。Li替位Zn和Au同时替位近位的Ga和Zn所对应的2种结构的层与层之间转移的电子较多,说明其界面电势差较大且拥有较高的光生载流子迁移速率。光解水制氢性能分析表明,ZnO薄膜、GaN/ZnO异质结、Li替位Ga以及Li同时替位远位的Ga和Zn四种体系在pH=0时,满足光解水制氢的条件。GaN薄膜、ZnO薄膜和Li同时替位远位的Ga和Zn三种体系在pH=7时满足光解水制氢的条件。 展开更多

关键词 第一性原理方法 gan/ZnO异质结 电子结构 磁特性 光解水制氢

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基于NiO/GaN核壳纳米柱阵列异质结的高性能自供电紫外光电探测器

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作者 唐鑫 柳志成 +1 位作者 江弘胜 李国强 《半导体技术》 北大核心 2025年第5期443-448,共6页

针对紫外光电探测器在自供电模式下光探测性能差的难题,提出了一种基于NiO/GaN核壳结构的纳米柱阵列异质结的自供电紫外光电探测器。采用分子束外延(MBE)法制备了分立、均匀的GaN纳米柱阵列,在此基础上通过简单的高温热氧化法合成了均匀... 针对紫外光电探测器在自供电模式下光探测性能差的难题,提出了一种基于NiO/GaN核壳结构的纳米柱阵列异质结的自供电紫外光电探测器。采用分子束外延(MBE)法制备了分立、均匀的GaN纳米柱阵列,在此基础上通过简单的高温热氧化法合成了均匀的NiO薄层,形成了异质结核壳结构。得益于GaN纳米柱阵列异质结的结构优势,如高吸光特性和高载流子迁移率,制备的紫外光电探测器在没有任何电源的情况下,在365 nm波长紫外光照射下展现出高响应度(350 mA/W)、短响应(上升/下降)时间(36 ms/42 ms)、高电流开关比(2.1×10^(5))和高紫外-可见光抑制比(2.9×10^(4)),性能优于目前报道的薄膜型异质结紫外光电探测器,在下一代紫外光探测中显示出巨大的应用潜力。 展开更多

关键词 NiO/gan 紫外光电探测器 纳米柱阵列异质结 分子束外延(MBE) 高温热氧化法 自供电光探测

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GaN基异质结霍尔传感器封装测试与输出特性

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作者 马凯鸣 代建勋 +6 位作者 张卉 丁喃喃 孙楠 孙仲豪 刘艳红 Yung C Liang 黄火林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2737-2745,共9页

霍尔传感器作为磁传感领域最常用的传感器类型,在工业生产、汽车电子、航空航天以及生物医学等方面均有广泛应用.本文利用宽禁带氮化镓(GaN)半导体耐高温、高迁移率等优点,采用标准半导体芯片制造工艺研制出AlGaN/GaN异质结结构霍尔传感... 霍尔传感器作为磁传感领域最常用的传感器类型,在工业生产、汽车电子、航空航天以及生物医学等方面均有广泛应用.本文利用宽禁带氮化镓(GaN)半导体耐高温、高迁移率等优点,采用标准半导体芯片制造工艺研制出AlGaN/GaN异质结结构霍尔传感器.高温应用环境下的传感器要求封装材料耐高温、产生应力低以及对传感器关键指标影响小.本文通过软件仿真树脂橡胶类3种不同封装材料封装后对传感器及键合线的性能影响规律,并通过实验验证不同材料封装前后传感器灵敏度、失调电压、温漂系数等物理参量的变化,遴选出综合性能最优的、可在550 K高温环境下使用的封装材料.最终得到封装后的霍尔传感器失调电压在1.0 mA激励电流时小于115μV,信号线性度在0~3.0 mA激励电流和0~1.0 T磁场测量范围内优于0.3%,而温漂系数在300~550 K温度范围内仅有-120.9 ppm/K,优于目前文献报道结果,因此有望应用于极端环境磁场检测中. 展开更多

关键词 ALgan/gan异质结 霍尔传感器 封装 金丝键合 高温稳定性

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AlGaN/GaN异质结HEMT电学特性仿真研究 被引量：1

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作者 李尧 张栩莹 +6 位作者 王爱玲 牛瑞霞 王奋强 蓝俊 张鹏杰 刘良朋 吴回州 《现代电子技术》 北大核心 2024年第16期23-27,共5页

GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)作为宽禁带功率半导体器件的代表,在电子电路的应用方面有巨大的潜力。GaN HEMT因其高击穿电压、高电子迁移率等优异性能,适用于各种高频、高功率器件,并被广泛应用于雷达和航空航天等领域。文中利用Silva... GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)作为宽禁带功率半导体器件的代表,在电子电路的应用方面有巨大的潜力。GaN HEMT因其高击穿电压、高电子迁移率等优异性能,适用于各种高频、高功率器件,并被广泛应用于雷达和航空航天等领域。文中利用Silvaco TCAD软件,定义了AlGaN/GaN单异质结和双异质结HEMT结构,并对其转移特性、输出特性、频率特性和热特性进行了仿真研究。结果表明,AlGaN/GaN双异质结HEMT比单异质结器件具有更好的性能。这主要得益于双异质结二维电子气具有更好的限域性,并且载流子迁移率高的优势。 展开更多

关键词 ALgan/gan异质结 HEMT 二维电子气 转移特性 输出特性 频率特性 热特性

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Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结构中2DEG的塞曼自旋分裂

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作者 唐宁 沈波 +4 位作者 韩奎 卢芳超 许福军 秦志新 张国义 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期147-149,共3页

通过在低温和强磁场下的磁输运测量研究了非故意掺杂Al0.24Ga0.76N/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)的磁电阻振荡现象。在强磁场下观察到了表征2DEG塞曼自旋分裂的舒勃尼科夫-德哈斯(SdH)振荡的分裂峰。通过分析SdH分裂峰的位置,获得了... 通过在低温和强磁场下的磁输运测量研究了非故意掺杂Al0.24Ga0.76N/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)的磁电阻振荡现象。在强磁场下观察到了表征2DEG塞曼自旋分裂的舒勃尼科夫-德哈斯(SdH)振荡的分裂峰。通过分析SdH分裂峰的位置,获得了塞曼自旋分裂能量和g*的大小,发现由于交换相互作用,g*比g0有了显著的增加,同时g*随着磁场的增大而增大,说明随着磁场的增大,电子与电子的交换相互作用增强。 展开更多

关键词 AlxGa1-xN/gan异质结构 二维电子气 自旋

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AlGaN/GaN异质结单片集成紫外/红外双色探测器 被引量：4

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作者 齐利芳 李献杰 +2 位作者 唐卓睿 尹顺政 赵永林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期575-578,共4页

采用分子束外延(MBE)技术在蓝宝石衬底上依次生长n+GaN下电极层、i型AlxGa1-xN势垒层和n+GaN发射极层,并通过半导体微细加工技术,制作了AlGaN/GaN异质结单片集成紫外/红外双色探测器。该器件利用不同的探测机理,同时实现了红外光和紫外... 采用分子束外延(MBE)技术在蓝宝石衬底上依次生长n+GaN下电极层、i型AlxGa1-xN势垒层和n+GaN发射极层,并通过半导体微细加工技术,制作了AlGaN/GaN异质结单片集成紫外/红外双色探测器。该器件利用不同的探测机理,同时实现了红外光和紫外光探测,拓展了响应光谱的范围。红外光探测是通过AlGaN/GaN异质结界面自由电子吸收和功函数内部光致发射效应完成的,紫外光探测是通过AlxGa1-xN势垒层带间吸收完成的。对单元器件的暗电流特性、紫外及红外光谱特性进行了测试。测试结果表明,紫外响应截止波长356 nm,响应度180 mA/W,红外响应峰值波长14.5μm,响应度49 mA/W。 展开更多

关键词 紫外 红外 双色探测器 异质结 ALgan gan

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n-ZnO/p-GaN异质结界面工程 被引量：4

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作者 曾兆权 杜小龙 +8 位作者 刘玉资 英敏菊 梅增霞 郑浩 袁洪涛 郭丽伟 贾金锋 薛其坤 张泽 《电子显微学报》 CAS CSCD 2005年第4期340-341,共2页

关键词 ZNO gan 发光二极管(LED) 界面工程 异质结 半导体材料 激光二极管 晶体结构 晶格常数

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AlGaN/GaN异质结极化行为与二维电子气 被引量：2

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作者 薛丽君 刘明 +2 位作者 王燕 夏洋 陈宝钦 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期63-65,56,共4页

AlGaN/GaN异质结及其相关器件因其优越的电学特性成为近几年的研究热点。2DEG作为其特征与材料本身的极化现象关系密切。本文主要从晶体微观结构角度介绍AlGaN/GaN异质结极化现象的产生、机理和方向性,着重讨论极化对异质结界面处诱生... AlGaN/GaN异质结及其相关器件因其优越的电学特性成为近几年的研究热点。2DEG作为其特征与材料本身的极化现象关系密切。本文主要从晶体微观结构角度介绍AlGaN/GaN异质结极化现象的产生、机理和方向性,着重讨论极化对异质结界面处诱生的二维电子气的影响。极化不仅可提高2DEG的浓度,而且还能使其迁移率得到提高。 展开更多

关键词 AIgan/gan 异质结 极化 二维电子气 2DEG

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基于复合势垒的AlGaN/GaN异质结材料的制备与性能研究 被引量：2

9

作者 彭大青 李忠辉 +4 位作者 蔡利康 李传皓 杨乾坤 张东国 罗伟科 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第5期746-752,共7页

针对高线性氮化镓微波功率器件研制需求,设计并外延生长了复合势垒的Al_(0.26)Ga_(0.74)N/GaN/Al_(0.20)Ga_(0.80)N/GaN异质结构材料,通过理论计算和电容-电压(C-V)测试表明复合势垒材料存在两层二维电子气沟道。生长的复合势垒材料二... 针对高线性氮化镓微波功率器件研制需求,设计并外延生长了复合势垒的Al_(0.26)Ga_(0.74)N/GaN/Al_(0.20)Ga_(0.80)N/GaN异质结构材料,通过理论计算和电容-电压(C-V)测试表明复合势垒材料存在两层二维电子气沟道。生长的复合势垒材料二维电子气迁移率达到1510 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),面密度达到9.7×10^(12)cm^(-2)。得益于双沟道效应,基于复合势垒材料研制的器件跨导存在两个峰,使得跨导明显展宽,达到3.0 V,是常规材料的1.5倍。复合势垒结构器件的跨导一阶导数与二阶导数具有更加优异的特性,表明其具有更高的谐波抑制能力,显示复合势垒AlGaN/GaN异质结构在高线性应用上的优势。 展开更多

关键词 ALgan/gan异质结 复合势垒 金属有机物气相沉积 高线性 跨导 二维电子气

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N极性GaN/AlGaN异质结和场效应晶体管（英文） 被引量：1

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作者 房玉龙 王现彬 +7 位作者 吕元杰 王英民 顾国栋 宋旭波 尹甲运 冯志红 蔡树军 赵正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期114-118,共5页

由于晶格的反转和随之而来的极化场的反转,N极性面氮化物材料已经成为微波功率器件应用的理想材料之一。在2英寸(1英寸=2.54cm)偏角度4H-SiC衬底上通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的方法生长了N极性面GaN/AlGaN异质结材料,使用X射线... 由于晶格的反转和随之而来的极化场的反转,N极性面氮化物材料已经成为微波功率器件应用的理想材料之一。在2英寸(1英寸=2.54cm)偏角度4H-SiC衬底上通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的方法生长了N极性面GaN/AlGaN异质结材料,使用X射线衍射仪(HR-XRD)、原子力显微镜(AFM)、Raman光谱仪和扫描电子显微镜(SEM)等对材料进行了表征。结果表明,N极性面GaN/AlGaN异质结材料的二维电子气面密度和迁移率分别为0.92×1013cm^(-2)和1035cm^2/(V·s)。制备了N极性GaN/AlGaN异质结场效应晶体管(HFET)。测试结果表明,1μm栅长的n极性面GaN/AlGa NHFET器件峰值跨导为88.9mS/mm,峰值电流为128mA/mm。 展开更多

关键词 N极性 gan/Algan 异质结场效应晶体管(HFET) 异质结 金属有机化学气相沉积(MOCVD)

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AlGaN/GaN异质结中二维电子气多子带解析建模

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作者 刘红侠 卢风铭 +2 位作者 王勇淮 宋大建 武毅 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期147-151,共5页

为了能够方便精确地研究AxlGa1-xN/GaN异质结中二维电子气性质,提出一种多子带二维电子气的解析模型.利用此模型能够求出二维电子气能带、子能级、波函数和量子特性的解析解.通过模型计算还可以得到二维电子气的分布变化、面电子密度、... 为了能够方便精确地研究AxlGa1-xN/GaN异质结中二维电子气性质,提出一种多子带二维电子气的解析模型.利用此模型能够求出二维电子气能带、子能级、波函数和量子特性的解析解.通过模型计算还可以得到二维电子气的分布变化、面电子密度、基带能级、费米能级和势阱随Al组分及AlGaN层厚度的改变.与泊松-薛定谔自洽求解结果相比较,此模型能够给出精确的结论,并避免了泊松-薛定谔自洽求解复杂的数值计算和耗时长等缺点. 展开更多

关键词 AlxGa1-xN/gan异质结 二维电子气 多子带模型 能级分布

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MOCVD生长InGaN/AlGaN双异质结构与GaN过渡层的工艺与特性 被引量：1

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作者 林秀华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期324-329,共6页

评述利用MOCVD技术在α Al2 O3 衬底上生长GaN薄膜及InGaN/AlGaN双异质结 (DH)结构的工艺与特性 ;从表面动力学观点着重讨论了GaN过渡层MOCVD生长条件 (温度、气流束源等 )对表面形貌、结晶形态、掺杂及其光电性能的影响。分析表明 ,Ga... 评述利用MOCVD技术在α Al2 O3 衬底上生长GaN薄膜及InGaN/AlGaN双异质结 (DH)结构的工艺与特性 ;从表面动力学观点着重讨论了GaN过渡层MOCVD生长条件 (温度、气流束源等 )对表面形貌、结晶形态、掺杂及其光电性能的影响。分析表明 ,GaN薄膜生长速率主要依赖于反应炉温度 ,气流束源摩尔流量速率。若生长温度太高 ,引起PL发光谱峰向长波侧移动 ;GaN缓冲层生长温度必须控制在 5 5 0℃。高的Ⅴ /Ⅲ双气束流比率能够抑制GaN发光谱中 5 5 0nm辐射峰产生。为了获得高质量 p AlGaN、GaN层 ,控制生长温度和以Cp2 Mg为杂质源的Mg受主掺杂量 ,并在N2 气氛中 80 0℃快速退火 。 展开更多

关键词 氮化镓薄膜 Ingan/a1gan双异质结构 MOCVD技术 掺杂 薄膜生长 发光二极管 生长动力学 金属有机物化学沉积 铟镓氮化合物 铝镓氮化合物

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Ka波段InAlN/GaN/AlGaN双异质结场效应晶体管

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作者 张效玮 贾科进 +2 位作者 房玉龙 冯志红 赵正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期589-592,608,共5页

InAlN/GaN/AlGaN双异质结材料可以兼顾较高的二维电子气浓度和较好的载流子限域性,适宜制备Ka波段及以上微波功率器件。使用金属有机物气相外延方法,在SiC衬底上生长高性能InAlN/GaN/AlGaN双异质结构材料并制备了栅长为0.2μm的异质结... InAlN/GaN/AlGaN双异质结材料可以兼顾较高的二维电子气浓度和较好的载流子限域性,适宜制备Ka波段及以上微波功率器件。使用金属有机物气相外延方法,在SiC衬底上生长高性能InAlN/GaN/AlGaN双异质结构材料并制备了栅长为0.2μm的异质结场效应晶体管。测试结果表明,在栅压+2 V时器件的最大电流密度为1.12 A/mm,直流偏置条件VDS为+15 V和VGS为-1.6 V时,最高输出功率密度为2.1 W/mm,29 GHz下实现功率附加效率(ηPAE)为22.3%,截止频率fT达到60 GHz,最高振荡频率fmax为105 GHz。就功率密度和功率附加效率而言,是目前报道的Ka波段InAlN/GaN/AlGaN双异质结场效应晶体管研究的较好结果。 展开更多

关键词 INALN gan Algan双异质结 异质结场效应晶体管(HFET) 附加功率效率 碳 化硅(SiC) 功率增益截止频率 最高振荡频率

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具有低漏电和优异亚阈值特性的p-GaN/GaN/AlGaN增强型p型MOSHFET

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作者 范继锋 王永强 +2 位作者 张艺 李巍 雷鹏 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期241-247,共7页

为了实现GaN基互补逻辑电路,基于GaN的p型半导体器件逐渐引起广泛关注。制备了基于p-GaN/GaN/Al_(0.29)Ga_(0.71)N异质结构的p型金属氧化物异质结场效应晶体管(MOSHFET),该异质结构通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长在蓝宝石基... 为了实现GaN基互补逻辑电路,基于GaN的p型半导体器件逐渐引起广泛关注。制备了基于p-GaN/GaN/Al_(0.29)Ga_(0.71)N异质结构的p型金属氧化物异质结场效应晶体管(MOSHFET),该异质结构通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长在蓝宝石基底上。在p-GaN/GaN/Al_(0.29)Ga_(0.71)N异质结构中,二维空穴气(2DHG)面密度为1.3×10_(13)cm^(-2),且在温度降至80 K时保持不变。通过干法刻蚀减小GaN沟道厚度,使p型MOSHFET呈现增强型工作模式,并获得负的阈值电压(V_(th))。室温下,基于GaN(18 nm)/Al_(0.29)Ga_(0.71)N的增强型p型MOSHFET的V_(th)为-0.79 V,导通电流|I_(ON)|为2.41 mA/mm,关断态漏电流|I_(OFF)|为2.66 pA/mm,亚阈值摆幅(SS)为116 mV/dec。这种极低的|I_(OFF)|和SS值表明材料具有较高的外延质量。此外,在200℃下,该p型MOSHFET仍保持低于10 pA/mm的|I_(OFF)|,且V_(th)偏移较小(-0.3 V),展现出优异的高温工作能力。 展开更多

关键词 gan 金属氧化物异质结场效应晶体管(MOSHFET) 二维空穴气(2DHG) 高温 增强型 亚阈值摆幅(SS) 关断态漏电流 阈值电压

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AlGaN/GaN异质结肖特基二极管研究进展 被引量：5

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作者 康玄武 郑英奎 +6 位作者 王鑫华 黄森 魏珂 吴昊 孙跃 赵志波 刘新宇 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期44-52,共9页

氮化镓GaN(gallium nitride)作为第三代半导体材料的代表之一,具有临界击穿电场强、耐高温和饱和电子漂移速度高等优点,在电力电子领域有广泛的应用前景。GaN基器件具有击穿电压高、开关频率高、工作结温高、导通电阻低等优点,可以应用... 氮化镓GaN(gallium nitride)作为第三代半导体材料的代表之一,具有临界击穿电场强、耐高温和饱和电子漂移速度高等优点,在电力电子领域有广泛的应用前景。GaN基器件具有击穿电压高、开关频率高、工作结温高、导通电阻低等优点,可以应用在新型高效、大功率的电力电子系统。总结了AlGaN/GaN异质结肖特基二极管SBD(Schottky barrier diode)目前面临的问题以及目前AlGaN/GaN异质结SBD结构、工作原理及结构优化的研究进展。重点从AlGaN/GaN异质结SBD的肖特基新结构和边缘终端结构等角度,介绍了各种优化SBD性能的方法。最后,对器件的未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 氮化镓(gan) ALgan/gan异质结 肖特基二极管(SBD)

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GaN/SiC异质结正向恢复行为的数值模拟 被引量：1

16

作者 赵少云 韦文生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期143-148,157,共7页

利用Matlab编程模拟仿真了GaN/SiC异质结的正向恢复过程。讨论了GaN/SiC异质结的模型,分析了异质结的外因(外加电流变化率、温度等)及内因(N区掺杂浓度、电子迁移率等)对异质结正向峰值电压和正向恢复时间的影响,对比了GaN/6H-SiC、GaN/... 利用Matlab编程模拟仿真了GaN/SiC异质结的正向恢复过程。讨论了GaN/SiC异质结的模型,分析了异质结的外因(外加电流变化率、温度等)及内因(N区掺杂浓度、电子迁移率等)对异质结正向峰值电压和正向恢复时间的影响,对比了GaN/6H-SiC、GaN/4H-SiC、GaN/3C-SiC三种异质结的正向恢复过程。结果表明,前述内、外因素对GaN/SiC异质结的正向恢复有明显影响,可通过调节各参数以优化GaN/SiC异质结的正向恢复过程。 展开更多

关键词 gan/SiC异质结 正向恢复 峰值电压 正向恢复时间 数值模拟

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X/g-C_(3)N_(4)(X=g-C_(3)N_(4)、AlN及GaN)异质结光催化活性的理论研究 被引量：2

17

作者 刘晨曦 潘多桥 +5 位作者 庞国旺 史蕾倩 张丽丽 雷博程 赵旭才 黄以能 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第3期450-458,共9页

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层g-C_(3)N_(4)以及X/g-C_(3)N_(4)(X=g-C_(3)N_(4)、AlN及GaN)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性质。结果表明,X/g-C_(3)N_(4)异质结的晶格失配率和晶格失配... 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层g-C_(3)N_(4)以及X/g-C_(3)N_(4)(X=g-C_(3)N_(4)、AlN及GaN)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性质。结果表明,X/g-C_(3)N_(4)异质结的晶格失配率和晶格失配能极低,说明X/g-C_(3)N_(4)具有优异的稳定性。与单层g-C_(3)N_(4)相比,X/g-C_(3)N_(4)的带隙均减小,态密度的波峰和波谷均大幅提高且出现了红移现象,处于激发态的电子数量增加,使得电子跃迁变得更为容易,表明构建异质结有利于提高体系对可见光的响应能力。此外,X/g-C_(3)N_(4)的功函数均减小且在界面处形成了内建电场,有效抑制了光生电子-空穴对的复合,这对载流子的迁移以及光催化能力的提高大有裨益。其中,GaN/g-C_(3)N_(4)的功函数最小,在界面处存在电势差形成了内建电场且红移现象最明显,可推测GaN/g-C_(3)N_(4)的光催化性能最好。因此,本文提出的构建异质结是提高体系光催化活性的有效手段。 展开更多

关键词 异质结 第一性原理 电子结构 光学性质 光催化性能 gan/g-C_(3)N_(4)异质结 AlN/g-C_(3)N_(4)异质结

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La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3/GaN异质结的光电效应研究

18

作者 赵旋 杨越 +2 位作者 马泽枝 丁雨佳 熊昌民 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期129-131,共3页

利用脉冲激光沉积技术制备了p-n型的La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结.在室温下测量了La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结的电流-电压特性曲线,结果表明该异质结具有较好的整流效应.对该异质结的光电效应进行了测量,发现该异质结还具有明显的光电效... 利用脉冲激光沉积技术制备了p-n型的La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结.在室温下测量了La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结的电流-电压特性曲线,结果表明该异质结具有较好的整流效应.对该异质结的光电效应进行了测量,发现该异质结还具有明显的光电效应:当用光功率为6mW、波长520nm的光照射该异质结时该异质结的光电压可达33μV.还发现异质结的光电压与入射光的功率及光子能量有依赖关系:入射光功率或光子能量越大,光电压越高.根据La0.67Sr0.33MnO3/GaN的能带结构对实验结果作了解释.结果表明La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结可用作光电器件. 展开更多

关键词 锰氧化物 gan 异质结 整流效应 光电效应

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GaN/AlN半导体异质结带阶超原胞法计算

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作者 宋佳明 陈光德 +2 位作者 耶红刚 竹有章 伍叶龙 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3097-3099,共3页

为了对GaN/AlN异质结电子结构有更为深入的认识,采用超原胞模型,对其进行了基于密度泛函理论的第一性原理计算.结果发现GaN/AlN为突变同型异质结,价带顶带阶为0.62eV,与实验值很接近.通过使用常用的平均键能法、平均势法和芯态法三种近... 为了对GaN/AlN异质结电子结构有更为深入的认识,采用超原胞模型,对其进行了基于密度泛函理论的第一性原理计算.结果发现GaN/AlN为突变同型异质结,价带顶带阶为0.62eV,与实验值很接近.通过使用常用的平均键能法、平均势法和芯态法三种近似方法对GaN/AlN带阶的计算,比较得出,超原胞法虽然计算量较大,但能够给出异质结界面附近更为详细的信息,这一点其他三种近似方法无法得到,但他们也能够得出与实验值基本一致的带阶参量. 展开更多

关键词 第一性原理 gan/AlN 超原胞法 异质结带阶

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氮缺陷对GaN/g-C_(3)N_(4)异质结电子结构和光学性能影响的第一性原理研究 被引量：1

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作者 付莎莎 肖清泉 +4 位作者 姚云美 邹梦真 唐华著 叶建峰 谢泉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1721-1728,共8页

基于密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层GaN、g-C_(3)N_(4)、GaN/g-C_(3)N_(4)异质结及3种氮缺陷GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性能。计算结果表明,GaN/g-C_(3)N_(4... 基于密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层GaN、g-C_(3)N_(4)、GaN/g-C_(3)N_(4)异质结及3种氮缺陷GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性能。计算结果表明,GaN/g-C_(3)N_(4)异质结体系晶格失配率极低(0.8%),属于完全共格。与单层g-C_(3)N_(4)相比,GaN/g-C_(3)N_(4)和GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结的导带向低能方向偏移,价带上移,从而导致带隙减小,且态密度均显示出轨道杂化现象。GaN/g-C_(3)N_(4)和GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结在界面处均形成了电势差,在其内部形成了从g-C_(3)N_(4)层指向GaN层的内置电场。GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(1N)异质结的界面电势差值最大且红移现象最为明显,表明GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(1N)异质结相较其他2个N缺陷异质结光学性能最好。氮缺陷的引入在不同程度上提高了GaN/g-C_(3)N_(4)异质结在红外光区域的光吸收能力。 展开更多

关键词 gan/g-C_(3)N_(4)异质结 缺陷 电子结构 光学性能

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