来源：X-MOL
β-Ga2O3 是一种超宽禁带半导体，在高功率和光电应用中展现出潜力，但在 p 型导电性和有限的发光方面面临挑战。研究通过锐利的 4f 跃迁增强功能性，研究了镧系（Ln）掺杂。本研究系统地利用第一性原理计算和有效的哈密顿模型，研究掺杂 Ln 的β-Ga2O3，阐明 Ln 掺入所诱导的电子和光学性质。结果表明，在八面体配位的 Ga 位点，其形成能低于四面体位点，更倾向于 Ln 替代。Ce 掺杂在导带附近表现出浅供体行为，而大多数 Ln 掺杂剂在带隙中保持中性。晶体场效应会导致显著的 4f 能级分裂，进而影响发射曲线。这些发现为优化先进光电子学和量子器件中掺杂的 Ln 掺杂β-Ga2O3 提供了关键见解。