纤锌矿AlN中反位和间隙点缺陷电子结构的最大局域化Wannier函数方法研究

摘要

结合第一性原理计算方法,利用最大局域化Wannier函数方法研究了纤锌矿AlN中反位和间隙点缺陷引起的电子结构变化及成键性质.研究发现:在N反位缺陷结构中,反位N原子只与[0001]方向上最近邻的N原子成键,未成键的孤对电子局域在反位N原子及其余最近邻的3个N原子附近;在Al反位缺陷中,反位Al原子与垂直于[0001]方向的底面上3个最近邻Al原子成键.研究同时发现:在反位和间隙缺陷中,N间隙对电子结构影响最小,间隙N原子与下方最近邻的3个Al原子成键;尽管Al间隙对电子结构影响最大,但间隙Al原子并不与周围原子成键.无疑,相比于传统的电子结构分析方法,最大局域化Wannier函数方法更加直观便捷,能给出清晰的物理图景.