Perpustakaan Digital ITB

Wurtzite-GaN (w-GaN) memiliki karakteristik khusus seperti mobilitas muatan yang tinggi, konduktivitas listrik yang tinggi, dan sifat fisika-kimia yang memiliki potensi aplikasi yang luas di berbagai bidang spintronik dan optoelektronik. Penambahan atom dopan cenderung dapat meningkatkan properti elektronik, magnetik maupun optik dalam sistem w-GaN dengan dopan tanah jarang (TJ). Pada penelitian ini kami menyelidiki sifat elektronik, magnetik, dan optik dari wGa1?xTJxN dan w-Ga1?2xTJ2xN (TJ = Eu, Er, dan Tm) menggunakan density functional theory (DFT) dan efek peningkatan konsentrasi dopan. Kami juga membandingkan hasil perhitungan band gap GGA dan GGA+U dan kami menemukan GGA+U menunjukkan nilai yang lebih dekat dengan eksperimen dengan band gap untuk w-GaN yang didoping Er dan Tm masing-masing adalah 3,06 eV dan 3,38 eV. Untuk properti elektronik, dengan adanya penurunan nilai band gap, dihasilkan konstanta dielektrik statis yang lebih besar. Untuk sifat magnetik, dopan TJ dengan konsentrasi 6,25% menghasilkan struktur elektronik bersifat isolator dengan nilai momen magnetik tertentu. Selain itu, momen magnetik menjadi dua kali lipat dengan meningkatnya konsentrasi dopan. Untuk sifat optik, sistem GaN yang didoping TJ menunjukkan pergeseran daerah serap dari UV ke daerah cahaya tampak. Selanjutnya, puncak serapan mengalami pergeseran ke tingkat energi yang lebih rendah berkaitan dengan peningkatan konsentrasi dopan dan nomor atom masing-masing untuk dopan Eu, Er dan Tm. Sifat menarik dari GaN yang didoping TJ berpotensi diterapkan untuk DMS dan spintronik.