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J-GLOBAL ID：201202238348191881   整理番号：12A1763725

Sc,Y,Zr,およびNbをドープしたコランダムAl₂O₃の電気および光学特性のab initio研究

An ab-initio study of electronic and optical properties of corundum Al₂O₃ doped with Sc, Y, Zr, and Nb

著者 (3件)： LIMA A. F. (Universidade Federal de Sergipe, Departamento de Fisica, P.O. Box 353, 49100-000, Sao Cristovao - SE, BRA) ,  DANTAS J. M. (Universidade Federal de Sergipe, Departamento de Fisica, P.O. Box 353, 49100-000, Sao Cristovao - SE, BRA) ,  LALIC M. V. (Universidade Federal de Sergipe, Departamento de Fisica, P.O. Box 353, 49100-000, Sao Cristovao - SE, BRA)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 112  号： 9  ページ： 093709-093709-9  発行年： 2012年11月01日 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： イットリウム(Y),スカンジウム(Sc),ジルコニウム(Zr),およびニオビウム(Nb)をドープしたコランダム構造を持つα-Al₂O₃の構造,電気,および光学特性を研究するために密度汎関数法に基づいたab-initio計算を採用した。電子間の交換および相関効果をPerdew-Burk-Ezrenhofパラメータ化の中の一般化勾配近似と最近開発されたTran-Blaha改良Becke-Johnson法によって取り扱った。本研究ではその不純物状態に最も注意を払った。結晶場理論でそのエネルギー分裂を解析し,不純物周りのギャップサイズとバンドオフセットに及ぼす不純物状態の影響を注意深く評価した。光吸収端の変更とドープ系の静的誘電率に及ぼす不純物状態の影響も研究した。Yドープα-Al₂O₃のみが(1)純粋アルミナのバンドギャップの大きさを保存する,(2)Y周りのバンドオフセットを著しく変えない,そして(3)化合物の静的誘電率を高めると結論する。Sc,Zr,およびNbドープアルミナ化合物は,高ε誘電体ゲートとしてドープ材料の有用性のために必要であるこれら3つの条件を満足させることができない。それゆえ,Yドープα-Al₂O₃のみが半導体工業で採用するためにさらに研究する価値がある。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *αアルミナ ,  *コランダム型結晶 ,  *電気特性 ,  *光学的性質 ,  *ドーピング ,  イットリウム ,  スカンジウム ,  ジルコニウム ,  ニオブ ,  密度汎関数法 ,  *ab initio法 ,  交換相互作用 ,  電子相関 ,  パラメタリゼーション ,  近似法 ,  *不純物準位 ,  エネルギーギャップ ,  バンドオフセット ,  吸収端 ,  誘電率 ,  誘電体薄膜 ,  ゲート【半導体】 ,  結晶場
準シソーラス用語： 結晶場理論 ,  高誘電率薄膜 ,  *不純物状態 ,  一般化勾配近似

分類 (2件)： 強誘電体,反強誘電体,強弾性  (BM05030B) ,  不純物・欠陥の電子構造  (BM02100I)

タイトルに関連する用語 (8件)： Sc ,  Zr ,  Nb ,  ドープ ,  コランダム ,  Al2O3 ,  光学特性 ,  研究