摘要：采用自旋密度泛函理论框架下的广义梯度近似（GGA＋U）平面波超软赝势方法,构建了未掺杂纤锌矿GaN超胞、三种不同有序占位Mn双掺GaN,（Mn,Mg）共掺杂GaN以及存在空位缺陷的Mn掺杂GaN超胞模型,分别对所有模型的能带结构、电子态密度、能量以及光学性质进行了计算.计算结果表明：与纯的GaN相比,Mn掺杂GaN体系的体积略有增大,掺杂体系居里温度能够达到室温以上;随着双掺杂Mn-Mn间距的增大,体系总能量和形成能升高、稳定性下降、掺杂越难;（Mn,Mg）共掺杂并不能有效增大掺杂体系磁矩,也不能达到提高掺杂体系居里温度的作用;Ga空位缺陷和N空位缺陷的存在不利于Mn掺杂GaN形成稳定的铁磁有序.此外,Mn离子的掺入在费米能级附近引入自旋极化杂质带,正是由于费米能级附近自旋极化杂质带中不同电子态间的跃迁,介电函数虚部在0.6868eV附近、光吸收谱在1.25eV附近分别出现了一个较强的新峰.

关键词：gan 第一性原理 电子结构 磁光性能 

单位：西安科技大学电气与控制工程学院; 西安710054; 西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院; 西安710071; 西安电子科技大学微电子学院; 宽禁带半导体材料与器件重点实验室; 西安710071