Er掺杂金刚石缺陷的第一性原理研究

TQ163%O77+3; 本文以第一性原理计算为基础,研究了Er掺杂后金刚石的电子结构、能级跃迁及N、B原子共掺杂对金刚石Er相关缺陷的影响.首先对Er掺杂后金刚石的形成能与结合能进行计算,结果表明掺杂后的稳定结构为Er原子周围存在1个空位的结构,稳定价态为+3价.然后预测零点跃迁能(ZPL)是0.807 eV,对应激发的光子波长为1536.289 nm.最后对N、B原子共掺杂计算,结果表明N、B原子的掺入可以使形成能降低,增加结构稳定性.Er掺杂金刚石使其在近红外光谱发光,为Er金刚石色心的应用提供了理论依据....

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Published in人工晶体学报 Vol. 50; no. 6; pp. 1023 - 1048
Main Authors 谭心, 张博晨, 任元, 陈成斌, 刘岳飞
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 内蒙古科技大学机械工程学院,包头 014010 2021
Subjects
金刚石缺陷
电子结构
第一性原理
能级跃迁
Er掺杂
形成能
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ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2021.06.007

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Summary:TQ163%O77+3; 本文以第一性原理计算为基础,研究了Er掺杂后金刚石的电子结构、能级跃迁及N、B原子共掺杂对金刚石Er相关缺陷的影响.首先对Er掺杂后金刚石的形成能与结合能进行计算,结果表明掺杂后的稳定结构为Er原子周围存在1个空位的结构,稳定价态为+3价.然后预测零点跃迁能(ZPL)是0.807 eV,对应激发的光子波长为1536.289 nm.最后对N、B原子共掺杂计算,结果表明N、B原子的掺入可以使形成能降低,增加结构稳定性.Er掺杂金刚石使其在近红外光谱发光,为Er金刚石色心的应用提供了理论依据.
ISSN:1000-985X
DOI:10.3969/j.issn.1000-985X.2021.06.007