Au掺杂Hg_(3)In_(2)Te_(6)成键机制与电子性质的第一性原理研究

高求; 罗燕; 罗江波; 刘米丰; 杨榛; 赵涛; 傅莉

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Hg_(3)In_(2)Te_(6)(简称MIT)是Ⅱ-Ⅵ/Ⅲ-Ⅵ族化合物半导体Hg_(3-3x)In_(2x)Te_(3)中x=0.5时对应的稳定相。本文采用第一性原理方法,系统地探究了Au在MIT中的稳定性和掺杂效率。计算结果表明:Au—Te键具有与Hg—Te相似的极性共价键特性,表明Au在MIT中具有一定掺杂稳定性。此外,发现Au在MIT中存在两性掺杂特性:Au在Au_(Hg)和Au_(In)体系中表现受主特性,Au-5d电子轨道分别在价带顶和-4 eV位置与Te-5p电子轨道形成共振,形成受主杂质能级;而Au在Au_(Te)和Au_(I)体系中表现施主特性,Au-5d与Hg-6s、In-5s电子轨道在导带底产生共振,形成施主杂质能级。富Hg条件下,Au_(I)、Au_(Te)与Au_(Hg)之间会产生自我补偿效应,费米能级被钉扎在价带顶,而富Te条件下,上述自我补偿效应将会得到有效消除。

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来源
《人工晶体学报》 |2023年第3期|428-435|共8页
作者
高求; 罗燕; 罗江波; 刘米丰; 杨榛; 赵涛; 傅莉;
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作者单位

上海航天电子技术研究所;

西北工业大学凝固技术国家重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类凝聚态物理学;
关键词
MIT; 掺杂; 结构弛豫; 自我补偿效应; 杂质能级; 第一性原理;

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