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掺铝3C-SiC电子结构的第一性原理计算及其微波介电性能

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李智敏, 施建章, 卫晓黑, 李培咸, 黄云霞, 李桂芳, 郝跃. 2012: 掺铝3C-SiC电子结构的第一性原理计算及其微波介电性能, 物理学报, 61(23): 410-415.
引用本文: 李智敏, 施建章, 卫晓黑, 李培咸, 黄云霞, 李桂芳, 郝跃. 2012: 掺铝3C-SiC电子结构的第一性原理计算及其微波介电性能, 物理学报, 61(23): 410-415.
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2012: First principles calculation of electronic structure for Al-doped 3C-SiC and its microwave dielectric properties, Acta Physica Sinica, 61(23): 410-415.
Citation: 2012: First principles calculation of electronic structure for Al-doped 3C-SiC and its microwave dielectric properties, Acta Physica Sinica, 61(23): 410-415.
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掺铝3C-SiC电子结构的第一性原理计算及其微波介电性能

  • 西安电子科技大学技术物理学院,西安710071 西安电子科技大学宽禁带半导体材料与器件重点实验室,西安710071

  • 西安电子科技大学技术物理学院,西安,710071

  • 西安电子科技大学宽禁带半导体材料与器件重点实验室,西安,710071

First principles calculation of electronic structure for Al-doped 3C-SiC and its microwave dielectric properties

  • 摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法，对比研究了未掺杂和Al掺杂3C-SiC材料的电子结构和介电常数．结果表明：Al掺杂后，Fermi能级进入价带，带隙宽度略为加宽，在8．2-12．4GHz范围内介电常数大幅度增大．利用燃烧合成法制备了Al掺杂的3C-SiC粉体吸收剂，通过矢量网络分析仪测试了样品在8．2-12．4GHz范围内的微波介电常数，验证了理论计算结果，并讨论了微波损耗机理．
    Abstract: The electronic structure and permittivity of Al-doped 3C-SiC are studied by using the first principles plane-wave pseudopotential method based on the density functional theory, and compared with those of undoped 3C-SiC. Results show that the Fermi energy level introduced into valence band and band gap is slightly widened through AI doping for 3C-SiC, and that the permittivity is greatly improved in a frequency range of 8.2-12.4 GHz. A1 doped 3C-SiC powder absorber is prepared by combustion synthesis, and the permittivities of the samples are measured in the frequency range of 8.2-12.4 GHz by vector network analyzer, which validates the results of theoretical calculation. The mechanism of microwave loss is discussed.
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出版历程
  • 刊出日期:  2012-12-15

掺铝3C-SiC电子结构的第一性原理计算及其微波介电性能

  • 西安电子科技大学技术物理学院,西安710071 西安电子科技大学宽禁带半导体材料与器件重点实验室,西安710071
  • 西安电子科技大学技术物理学院,西安,710071
  • 西安电子科技大学宽禁带半导体材料与器件重点实验室,西安,710071

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法，对比研究了未掺杂和Al掺杂3C-SiC材料的电子结构和介电常数．结果表明：Al掺杂后，Fermi能级进入价带，带隙宽度略为加宽，在8．2-12．4GHz范围内介电常数大幅度增大．利用燃烧合成法制备了Al掺杂的3C-SiC粉体吸收剂，通过矢量网络分析仪测试了样品在8．2-12．4GHz范围内的微波介电常数，验证了理论计算结果，并讨论了微波损耗机理．

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