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Estudio Teórico del Dopaje en GaOOH para Aplicaciones Electrónicas

Autores: Ichimura, Masaya

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Estudio Teórico del Dopaje en GaOOH para Aplicaciones Electrónicas


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales electrónicos, ópticos y magnéticos

Palabras clave

Banda prohibida
Semiconductores
Niveles de impurezas
Teoría de funcionales de densidad
Dopaje
Dispositivos transparentes

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
GaOOH, con una banda prohibida de 4.7-4.9 eV, puede considerarse uno de varios semiconductores de banda ultrancha (UWBG), aunque hasta ahora se ha utilizado principalmente como material precursor de GaO. Para examinar la posibilidad de control de valencia y aplicación en electrónica, se investigan los niveles de impurezas en GaOOH utilizando el cálculo de teoría de funcionales de densidad de primeros principios. Se calculan los valores de densidad de los estados de una supercelda que incluye un átomo de impureza. Según los resultados, entre los elementos del grupo 14, se espera que el Si introduzca un nivel de donador superficial, es decir, se introduce un electrón libre. Por otro lado, el Ge y el Sn introducen un estado localizado aproximadamente 0.7 eV por debajo del borde de la banda de conducción, y por lo tanto no pueden actuar como un donador efectivo. Mientras que el Mg y el Ca pueden introducir un hueco libre y actuar como un aceptador superficial, el Zn y el Cd introducen niveles de aceptador alejados de la banda de valencia. También se consideran los elementos de metales de transición (Fe, Co, Ni, Cu), pero ninguno de ellos se espera que actúe como un dopante superficial. Así, los resultados sugieren que la concentración de portadores puede ser controlada si se utiliza Si para dopaje tipo n, y Mg y Ca para dopaje tipo p. Dado que GaOOH puede ser fácilmente depositado utilizando diversas técnicas químicas a bajas temperaturas, GaOOH será potencialmente útil para dispositivos electrónicos transparentes.

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