表面修饰和电场对氮化镓薄膜电学性质的调控机理研究

采用第一性原理模拟方法研究表面修饰和电场对氮化镓纳米薄膜电学性质的影响。对于表面镓原子和氮原子分别进行氢化、氟化或氯化得到的氮化镓纳米薄膜(A-Ga N-B),当层厚相同时,Cl-Ga N-H和Cl-Ga N-Cl薄膜的能隙较小,而H-Ga N-H和F-Ga N-F薄膜的能隙较大。当层厚增加时,相同表面修饰的氮化镓纳米薄膜能隙将逐渐减小,最终由半导体转变为导体。当施加垂直电场时,薄膜能隙将依赖于电场方向呈现线性增加或者降低。该研究结果将会为氮化镓纳米材料应用于纳米电子器件提供重要的理论指导。