First principles study of electronic and structural properties of single walled zigzag boron nitride nanotubes doped with the elements of group IV
采用密度泛函理论研究了掺杂元素周期表第IV族元素的（10，0）-氮化硼纳米管（BNNT）的结构、电子性质和稳定性. HOMO-LUMO间隙已被强烈修改和处理的双重方式，通过选择B或N位的掺杂剂原子。形成能计算表明，B位掺杂比N位掺杂稳定.结果还表明，除了B位碳掺杂的BNNT外，所有掺杂剂都使BNNT转变为p型半导体。
2017-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of beryllium-decorated fullerenes for hydrogen storage
我们发现纳米结构材料上的铍原子与H2分子生成一种类似Kubas的二氢络合物[H. Lee等人arXiv：1002.2247vl（2010）]。在这里，我们调查的可行性Be修饰的富勒烯储氢从头计算。我们发现，聚集的原始富勒烯上的Be原子是积极的首选，导致在解离的二氢。相比之下，对于硼（B）掺杂的富勒烯，Be原子更倾向于单独连接到富勒烯的B位点，并且最多一个H2分子以二氢的形式结合到每个Be原子，结合能为约0.3 eV。我们的研究结果表明，个别分散的Be修饰的B掺杂富勒烯可以作为一个室温储氢介质。
2010-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Phonon- and defect-limited electron and hole mobility of diamond and cubic boron nitride: a critical comparison
金刚石和立方氮化硼（cBN）是两种最有前途的超宽带隙（UWBG）半导体材料，在大功率高频电子器件中有着广泛的应用前景。然而，尽管对这些材料中的载流子输运进行了广泛的研究，但它们报道的载流子迁移率存在很大的差异。在这项工作中，我们调查的声子和掺杂剂有限的电子和空穴迁移率的cBN和金刚石原子第一性原理计算，以了解其基本上限载流子输运。我们的研究结果表明，虽然声子限制的电子迁移率cBN和金刚石之间是可比的，空穴迁移率是显着较低的cBN由于其较重的空穴有效质量。此外，尽管晶格散射在低掺杂下主导迁移率，但由于高掺杂剂电离能，中性杂质散射在较高掺杂剂浓度下成为主导散射机制。我们的分析提供了关键的见解，并揭示了金刚石和cBN的载流子迁移率作为掺杂和温度的函数在高功率电子器件中的应用的固有上限。
2021-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Boron doping in gallium oxide from first principles
研究了硼掺杂氧化镓（$\text{Ga}_2\text{O}_3$）用于中子探测的可行性。$\text{Ga}_2\text{O}_3$是一种宽带隙、辐射硬材料，如果其可以掺杂有中子活性元素，则其具有用于中子检测的潜力。我们调查硼-10同位素作为一种可能的中子活性掺杂剂。用半局域和混合密度泛函理论研究了$\text{Ga}_2\text{O}_3$中的本征缺陷和硼诱导缺陷。我们发现，在生长条件有利于硼，硼替代缺陷可能形成使硼掺杂的$\text{Ga}_2\text{O}_3$可行。
2020-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Boron-doped graphene -- DFT study of the role of dopant concentration and oxidation on sodium and aluminium storage applications
本文利用DFT计算研究硼掺杂浓度和氧化对石墨烯反应活性、电导率及钠/铝存储性能的影响，发现硼掺杂和氧化可将钠存储容量提高至4倍。
2023-07-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Electronic structure and magnetism in BeO nanotubes induced by boron, carbon and nitrogen impurities
我们利用从头算方法系统地研究了非磁性sp杂质硼、碳和氮诱导的绝缘非磁性一氧化铍纳米管的电子性质和磁性。我们发现，在这些sp杂质的存在下，取代氧原子，非磁性BeO NTs转变为磁性半导体，其获得由位于BeO管禁带中的（B，C，N）2p态的自旋分裂引起的磁化。杂质的磁矩在0.65至1.60之间变化。相反，当（B，C，N）掺杂剂取代Be原子或存在氧空位时，BeO管的未掺杂状态得以保留。
2008-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Band structure of boron doped carbon nanotubes
我们提出了{ \it ab initio}和自洽紧束缚计算的能带结构的单壁半导体碳纳米管与高度（高达25%）的硼取代。除了费米能降低到价带中之外，p掺杂剂的规则的周期性分布导致在未掺杂管的带隙中形成色散的"受体“状带。这是由于硼原子上的受主能级与离域碳$π$ -轨道的叠加。不规则（随机）硼掺杂导致高浓度的受体和未占据的碳态的费米边缘以上的混合物。
2003-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of graphene functionalized with boron and nitrogen
我们提出了一个理论研究的结构和电子性质的石墨烯单层功能化与硼和氮原子取代碳原子。我们的研究是基于密度泛函理论框架下的从头计算。我们计算的功能化系统的结合能，功能化引起的形态变化，并进一步的带隙能量作为掺杂剂浓度的函数。此外，我们解决了在给定浓度下掺杂剂可能聚集的问题。我们定义的聚类参数来量化的功能化系统的B/N原子的分布上的属性的依赖性。我们发现，在石墨烯中的B/N原子的集群是积极的掺杂剂的均匀分布相比，不利的。对于大多数的结构，我们观察到一个非零的能隙，这是只有轻微的取代基原子的浓度依赖。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shift of Fermi level by substitutional impurity-atom doping in diamond and cubic- and hexagonal-boron nitrides
采用KKR（Korringa-Kohn-Rostoker）方法计算了金刚石、立方氮化硼（cBN）和六方氮化硼（hBN）的态密度和能带图，研究了杂质原子掺杂低于10at.%时费米能级的移动.对于金刚石，掺杂剂原子为B和N，对于cBN，掺杂剂原子为Be、Si和C，对于hBN，掺杂剂原子为Be和C。发现在下列七种情况下费米能级位于价带最大值或导带最小值：（i）B浓度为0.3at.%在B掺杂的金刚石中，（ii）N浓度为0.4原子%，在N掺杂金刚石中，（iii）Be取代B的浓度为0.9at.%在cBN中，（iv）Si取代B的浓度为0.3原子%，在cBN中，（v）C取代B的浓度为0.3原子%，在cBN中，（vi）C取代N的浓度为0.9原子%，在cBN中，和（vii）Be取代B的浓度为~ 2at.%在hBN中。这些值中的每一个都指示用于载流子到金属转变的临界掺杂剂浓度。在掺硼金刚石中，它是在低温下发生超导性的一种量度。
2014-12-10 cond-mat.mtrl-sci
How Silicon and Boron Dopants Govern the Cryogenic Scintillation Properties of N-type GaAs
本文首次报道了硅和硼的浓度对n型GaAs低温闪烁特性的影响。结果表明，价带空穴被迅速捕获在辐射中心，然后以随自由载流子密度增加的速率与硅施主带电子辐射结合。它还提出了在X射线激发下有效发光所需的硅和硼浓度范围，以及其低带隙和明显没有余辉，使掺杂GaAs适合于检测来自相互作用的暗物质粒子的稀有低能电子激发。共研究了来自四个不同供应商的29个样品。测量了中心在860、930、1070和1335 nm的四个主要发射带以及总发射的亮度和定时响应。由超快激光驱动的光激发X射线管提供40 kVp X射线的激发脉冲。使用InGaAs光电倍增管测量800至1350 nm的闪烁发射。在自由载流子浓度为2 x 10^16/cm 3至6 x 10^17/cm 3，硼浓度为1.5 x 10^18/cm 3至6 x 10^18/cm 3的范围内，9个样品的亮度> 70光子/keV，2个样品的亮度> 110光子/keV。在这个范围内的其他样品由于非辐射中心的浓度较高而具有较低的光度。随着自由载流子浓度从10^17/cm 3增加到2 x 10^18/cm 3，衰减时间通常会减少10倍。
2020-12-14 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex
First Principles Calculation of Field Emission from Carbon Nanotubes With Nitrogen and Boron Doping
采用含时密度泛函理论研究了氮化和硼化碳纳米管的场发射特性，其中波函数的传播采用Crank-Nicholson算法。我们提取的电流-电压特性的发射电子从纳米管与不同的掺杂配置。我们发现，硼掺杂阻碍，或略有增强，场致发射。氮强烈影响发射电流，并且电流对氮掺杂剂在纳米管中的位置敏感。然而，从氮掺杂的碳纳米管发射的电荷云比从原始的更扩散，我们的模拟显示了从电荷云的分支的出现，使得氮化碳纳米管在窄束应用中使用不太方便。
2010-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer coupling enhancement in graphene/hexagonal boron nitride heterostructures by intercalated defects and vacancies
在二维原子晶体中，六方氮化硼（hBN）是制备异质结构的最引人注目的材料之一，具有独特的性质。我们进行第一性原理计算，以确定插入的金属原子和空位是否可以介导界面耦合和影响石墨烯/hBN异质结构的结构和电子性质。金属杂质原子（Li、K、Cr、Mn、Co和Cu）作为石墨烯和hBN片之间的非本征缺陷产生掺杂$n$的石墨烯。我们还考虑了本征空位缺陷，并发现hBN中的硼单空位作为石墨烯的磁性掺杂剂，而hBN中的氮单空位作为石墨烯的磁性掺杂剂。相比之下，hBN中最小的三角形空位缺陷不太可能导致石墨烯的电子输运发生显著变化。我们的研究结果表明，hBN层与一些空位或金属杂质增强层间耦合的石墨烯/hBN异质结构相对于电荷掺杂和电子散射。
2014-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First principles modeling of group-III acceptors and their potential lifetime-limiting effects in n-type 4H-SiC
University of Aveiro（阿威罗大学）
利用杂化密度泛函方法研究4H-SiC中硼和铝受主的电子结构，发现B_Si具有大俘获截面导致n型材料寿命退化，并预测B_C存在新的施主跃迁。
2026-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of hydrogen diffusion and boron passivation in crystalline silicon
本文应用早期发展的氢迁移模型和氢原子与电活性杂质反应模型，模拟了掺硼硅衬底等离子体氘化过程中的氢扩散和钝化过程。计算的氘浓度分布同意以及在钝化区域的长度与在氢等离子体中在200摄氏度的温度下处理5，10和15分钟获得的实验数据。另一方面，为了实现一个很好的拟合的钝化和未钝化区域之间的计算出的配置文件的dielectness，它是必要的假设，描述由电活性掺杂剂原子的氢的吸收的参数的值随着钝化区域的深度的增加而减少。例如，在等离子体处理期间产生的非平衡点缺陷的不均匀空间分布可导致氢吸收的空间依赖性。
2013-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of boron and aluminum $δ$-doped layers in silicon
针对硅中高于固溶度的硼、铝δ掺杂层，采用密度泛函理论研究其电子结构，发现结构弛豫、无序及掺杂原子种类对能带等性质的影响规律，为调控其电子性质提供了理论依据。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced electronic and optical responses of Nitrogen- or Boron-doped BeO monolayer: First principle computation
本工作在密度泛函理论的框架下研究了氮（N）和硼（B）掺杂BeO单分子膜的电子和光学性质。众所周知，BeO单层的带隙很大，导致在宽能量范围内用于光电子器件的材料较差。我们发现，使用替代的N或B掺杂原子，可以调整带隙，并可以改善光学性能。在N（B）掺杂的BeO单分子层中，费米能略微穿过价带（导带），形成简并半导体结构。因此，N或B原子在费米能周围产生新的状态，从而增加了可见光区域中的光学电导率。此外，掺杂原子对电子结构的影响，稳定性，色散能，态密度，和光学性质，如等离子体频率，激发光谱，介电函数，静态介电常数，和电子能量损失函数进行了讨论，为不同方向的极化输入电场。
2021-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boron Spectral Density and Disorder Broadening in B-doped Diamond
用几种超原胞和相干势近似（CPA）对周期性B掺杂与金刚石中取代硼的无规合金进行了比较。B局域态密度中的主峰与本征金刚石中相应的C峰相比向较低的结合能移动。在超晶胞中，这表现为在约-1 eV的能量区域中从远离带中心的体C带分裂出的强烈B特征带。即使对于4*4*4超晶胞（BC $_{127}$），掺杂剂顺序的影响也是明显的，其形式主要是在超晶胞区边界处的费米能级之下的B特征带。CPA产生的谱带具有连续的C-B混合特征。它们类似于虚拟的晶体带，但扩大了一些反映的无序诱导的寿命，并与角度分辨的光电子能谱带图是一致的。在CPA的价带顶部附近，B特征比C（每个原子）大1.7倍，并且对于超晶胞大致相同。CPA的结果是特别有用的，因为它们表征的波矢量和能量依赖的无序加宽。
2006-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Boron-doping of cubic SiC for intermediate band solar cells: a scanning transmission electron microscopy study
硼（B）有可能在立方碳化硅（3C-SiC）中产生中间带，将这种材料变成单结太阳能电池的高效吸收体。离域带的形成需要高浓度的杂质元素，但是B在SiC的3C多晶型物中的沉淀行为还不是很清楚。在这里，探针校正的扫描透射电子显微镜和二次离子质谱法被用来研究在B-注入3C-SiC作为温度的函数的沉淀机制。在1273 K退火后检测到点缺陷聚集，而层错，富B沉淀和位错网络的发展在1573 - 1773 K范围内。析出相为菱方B13 C2结构，在1773 K时仍能捕获B。高于此温度，较高的溶解度减少沉淀和游离B扩散出注入层。在1873 K下获得了E19（cm-3）掺杂浓度。
2018-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Tracing boron diffusion into a textured silicon solar cell using electron beam induced current in a scanning transmission electron microscope
Georg-August-University Goettingen（哥廷根大学）；Fraunhofer Institute for Integrated Systems and Device Technology IISB（弗劳恩霍夫集成系统和器件研究所 IISB）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；Institute for Solar Energy Research Hamelin (ISFH)（哈梅林太阳能研究所 (ISFH)）
研究利用扫描透射电子显微镜中的电子束诱导电流及硼扩散模拟，追踪织构化硅太阳能电池中硼的掺杂剂分布，通过有效模型考虑表面复合，模拟与实验数据相符，还探讨了其在量化弱电场方面的应用。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Thermal Diffusion Boron Doping of Single-Crystal Diamond
单晶金刚石（SCD）具有最佳的整体电子和热性能，是极宽禁带材料，有望在未来彻底改变电力电子和射频电子。然而，将SCD转变为有用的半导体需要克服掺杂挑战，因为传统的替代掺杂技术，例如热扩散和离子注入，不容易应用于SCD。在这里，我们报告了一个简单的和容易获得的掺杂策略，证明在SCD中的电激活，取代掺杂，而不诱导石墨化转变或晶格损伤，可以很容易地实现与热扩散在相对较低的温度下，通过使用重掺杂的硅纳米膜作为一个独特的掺杂剂携带介质。原子模拟阐明了空位交换硼掺杂机制，发生在Si和金刚石之间的键合界面。我们进一步展示了选择性掺杂的高压二极管和半波整流器电路使用这样的掺杂SCD。我们的新掺杂策略为未来的高压功率转换系统和其他新型金刚石基电子器件使用SCD建立了一条可达的道路。这种新的掺杂机制可能在其他宽带隙半导体中找到关键用途。
2016-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Half-Metallicity in Modified Graphene Nanoribbons
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算，研究了准一维锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）在硼和氮的化学掺杂下的等电子性.掺杂浓度的逐渐增加使系统最终形成锯齿形氮化硼纳米带（ZBNNRs）。我们的研究表明，对于所有的掺杂浓度的系统稳定在反铁磁基态。掺杂浓度和掺杂剂位置调节纳米带的电子结构，表现出半导体和半金属行为作为对外部电场的响应。有趣的是，我们的研究结果表明，ZBNNRs与终止聚并苯单元表现出半金属性，无论带的宽度，以及所施加的电场，打开了一个巨大的可能性自旋电子器件的应用。
2009-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in 2p Light Element-Doped II-oxide and III-nitride Semiconductors
本文研究了掺有102 p轻元素的Ⅱ-氧化物和Ⅲ-氮化物半导体作为潜在的稀磁半导体。基于我们的第一性原理计算，氮掺杂的ZnO，碳掺杂的ZnO，和碳掺杂的AlN被预测为铁磁性。这类DMS材料的铁磁性可以归因于类p-d交换的p-p耦合相互作用，这种相互作用是由杂质（类p t_2）和价（p）态之间相似的对称性和波函数引起的。我们还提出了一种共掺杂机制，使用铍和氮作为掺杂剂在ZnO中，以增强铁磁耦合，并增加溶解度和活性。
2007-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Designing band gap of graphene by B and N dopant atoms
采用从头计算方法研究了硼（B）和氮（N）掺杂石墨烯片的几何结构和电子结构。掺杂的效果已经通过改变掺杂剂的浓度从2%（50个主体原子中的掺杂剂的一个原子）到12%（50个主体原子中的六个掺杂剂原子）并且还通过考虑对于相同浓度的替代掺杂的不同掺杂位点来研究。所有的计算都是用基于密度泛函理论的VASP（Vienna Ab-initio Simulation Package）进行的。通过B和N掺杂，在石墨烯片中分别诱导p型和n型掺杂。虽然石墨烯片的平面结构不受掺杂影响，但随着掺杂剂数量的增加，电子性质从半金属变为半导体。已经观察到，形成的异构体在稳定性、键长和引入的带隙方面显著不同。当掺杂剂被放置在石墨烯的相同子晶格点处时，由于子晶格的对称性破缺的组合效应，带隙最大，并且当掺杂剂被放置在相邻位置（交替的子晶格位置）处时，带隙闭合。这些有趣的结果提供了根据需要调节石墨烯带隙的可能性，以及其在电子器件中的应用，例如在聚合物电解燃料电池（PEFC）中替代Pt基催化剂。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sodium storage via single epoxy group on graphene - The role of surface doping
由于其独特的物理和化学性质，石墨烯被认为是一种有前途的能量转换和存储应用材料。在石墨烯上/中引入官能团和掺杂剂是调节其性质的有用策略。为了充分利用其潜力，需要对其与这些应用的重要物种的相互作用进行原子级理解。我们提出了一个DFT研究的钠原子与环氧石墨烯的相互作用，并分析这种相互作用是如何影响掺杂硼和氮。我们展示了掺杂剂如何与含氧基团结合，改变石墨烯对Na的反应性。掺杂剂充当环氧基团的吸引子，当与未掺杂的环氧-石墨烯的情况相比时，增强了钠在掺杂的氧官能化石墨烯上的吸附。此外，通过考虑Na与掺杂的环氧-石墨烯的相互作用的热力学，已经得出结论，这种材料是Na存储应用的良好候选者。因此，我们认为，掺杂碳材料的控制氧化可能导致可充电钠离子电池的先进阳极材料的发展。
2018-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Atomic and electronic structure of nitrogen- and boron-doped phosphorene
氮和硼掺杂的磷烯的第一性原理建模表明，形成高度有序的结构的趋势。氮掺杂导致-N-P-P-P-N-线的形成。随着带隙的增加和氮浓度的增加，磷烯链上的-P-N-P-N-线发生进一步的转变，这与N掺杂磷烯的化学活性降低相一致。与氮的情况相反，硼原子更倾向于形成-B-B-对，并沿着磷烯链进一步形成-P-P-B-B-P-P-模式。低浓度的硼掺杂剂将磷烯从半导体转化为半金属，同时增强其化学活性。硼和氮对磷烯的共掺杂始于-B-N-对的形成，其提供平坦带以及这些对进一步转变为六方BN线和横跨磷烯链的带。
2015-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
First-principles calculation study on the stabilities of the (100) and (111) surfaces of boron-doped diamond
掺硼金刚石（BDD）在半导体/超导物理和电化学领域中受到了广泛的关注，其中表面结构起着至关重要的作用。本文利用密度泛函理论系统地研究了BDD（100）和（111）裸表面以及H封端表面的可能表面重构。对于优化后的结构，我们进行了STM图像模拟的基础上Tersoff-Hamman方案和计算的投影态密度。我们发现：在BDD（100）上，p（2x 1）重构的能量最低，c（2x2）重构的能量高出0.1673 eV/表面原子，在BDD（111）上，理想（1x 1）重构的能量最低，单链SC-（2x 1）和Pandey链PC-（2x 1）的能量分别高出0.3415 eV/表面原子和0.6576 eV/表面原子。BDD（111）看起来比BDD（100）具有更多的重构，这支持了BDD（111）比BDD（100）更具电化学反应性的想法。此外，我们还研究了硼掺杂对BDD（111）表面态的影响，提出了硼增强BDD（111）石墨化的观点。结果给出了一个洞察的表面稳定性的BDD。
2020-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Light-Metal Functionalized Boron Monoxide Monolayers as Efficient Hydrogen Storage Material: Insights from DFT Simulations
本研究通过DFT、AIMD和热力学分析，发现轻金属（Li、Na、K、Ca）功能化的一氧化硼单层具有稳定的晶体结构和高达11.75 wt%的储氢容量，超过美国能源部2025年目标，是极具潜力的材料基储氢介质。
2024-02-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A DFT study of B-doped graphene as a metal-anchor: effects of oxidation and strain
University of Belgrade - Faculty of Physical Chemistry（贝尔格莱德大学物理化学学院）；Luleå University of Technology（吕勒奥理工大学）
本研究通过DFT方法探讨了B掺杂石墨烯与四种金属的相互作用，分析了掺杂浓度、氧化和应变对吸附性能的影响，揭示了B掺杂增强金属吸附能力的机制。
2026-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Enhancing Electronic and Optical Properties of $α$-Fe$_2$O$_3$ by Introducing B, Y, and Nb Dopants for Improved Photoelectrochemical Water Splitting
本研究通过第一性原理计算设计单掺杂与共掺杂的$α$-Fe2O3光电电极，证实其热力学稳定性，揭示掺杂对电子结构与光吸收的调控作用，为高效光电化学水分解电极设计提供理论支撑。
2025-03-21 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The electronic activity of boron and phosphorus impurities in a-Si and a-Si:H
在非晶材料中，受主和施主杂质很少掺杂系统（移动费米能级）。我们在a-Si：H中找到原因。我们报告了对a-Si：H和a-Si的B和P掺杂的模拟。我们分析的电子态密度（EDOS）的浓度范围从1.6%到12.5%的B或P在a-Si。结果表明，四面体B和P是a-Si中有效的掺杂构型，但高杂质浓度会引入缺陷态。取代的B或P也引入了中间能隙态。对于a-Si：H，我们报道了B（3，1）和P（3，1）（B或P原子与三个Si原子和一个H原子键合）都是有效的掺杂构型。我们调查H钝化在这两种情况下。存在一个“氢毒范围”，在该范围内，H可以改变掺杂剂构型并抑制掺杂。对于B掺杂，附近的H更倾向于停留在Si-Si的键中心，使B四重化并中和掺杂构型;对于P掺杂，附近的H通过使四面体P三重化而破坏掺杂。
2011-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Boron phosphide films by reactive sputtering: Searching for a p-type transparent conductor
磷化硼（BP）具有可见光的间接带隙和更高能量的直接带隙，有望成为非传统的p型透明导体。以前的实验报告处理几乎完全与外延，名义上未掺杂的BP膜的化学气相沉积。高空穴浓度经常被观察到，但目前还不清楚，如果原生缺陷单独可以负责it.February，替代沉积技术的可行性还没有得到澄清，光学特性是普遍缺乏。在这项工作中，我们展示了非晶BP膜的反应溅射，在含P的退火气氛中的部分结晶，和C和Si的非本征掺杂。我们获得了迄今为止报道的p型BP的最高空穴浓度（$5 \times 10^{20}$ cm $^{-3}$），在富B条件下使用C掺杂。我们还证实，双极掺杂是可能的BP。至少1000 $^\circ$ C的退火温度对于结晶和掺杂剂活化是必需的。空穴迁移率低，间接光学跃迁比理论预测的强得多。低结晶质量可能在这两种情况下起作用。在具有改进的结晶质量的外延掺杂的BP膜中，透明导体的高品质因数可能是可实现的。
2021-12-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
First principles band structure of interacting phosphorus and boron/aluminum $δ$-doped layers in silicon
Center for Computing Research, Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室计算研究中心）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
本研究通过密度泛函理论计算了磷和硼/铝δ层在硅中的相互作用能带结构，发现近距时掺杂势抵消，远距时类似p-n二极管，且δ层相互作用可能增强隧道效应。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nature of point defects in bulk hexagonal diamond
Advanced Technology Research Institute of Taihu Photon Center, School of Physical Science and Technology, Suzhou University of Science and Technology（太湖光子中心先进技术研究院，苏州科技大学物理科学与技术学院）
研究通过第一性原理计算揭示了体心六方金刚石中内在缺陷、外来掺杂剂及缺陷复合体的性质，发现VC主导导电性，硼作为良性的受主体增强p型导电性，而氮和磷作为有效的施主体增强n型导电性，同时VC、MgC和XV缺陷复合体在带隙内具有多种自旋和电荷状态，具有作为色心宿主qubit的潜力。
2026-05-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Electronic transport in BN-substituted bilayer graphene nano-junctions
采用密度泛函理论（DFT）计算方法研究了底（顶）层掺杂硼（氮）替代原子的悬浮双层石墨烯。我们发现，在高掺杂浓度（每32个C原子一个B-N对）的双层的电子结构不依赖于B-N距离，但在双层石墨烯子晶格的B和N的相对占用。我们发现，一个大的内置电场建立在层之间，引起一个能隙。我们进一步研究了输运性质，发现层内电子电流受到这些掺杂剂的存在的微弱影响，而层间电流显着增强的偏压允许N和B态的能量对准。这种效应会导致非对称结中的电流整流。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Quasi-Ballistic Thermal Conduction in 6H-SiC
电子器件的最小化使得相关设备的散热成为越来越大的挑战。当材料的尺寸小于声子平均自由程时，声子在没有内部散射的情况下传输，扩散热传导定律失效，导致有效热导率显著降低。本文首次报道了掺杂外延6 H-SiC和单晶多孔6 H-SiC在室温以下的热导率随温度的变化。在这些样品中观察到强烈的准弹道热传输，特别是在低温下。掺杂和结构边界被施加到调谐准弹道热输运，因为掺杂剂选择性地散射高频声子，而边界散射声子与长的平均自由程。观察到异常强的声子散射硼掺杂剂相比，氮掺杂剂。此外，在测量的热导率的数量级减少，观察到在低温下的多孔6 H-SiC相比，外延6 H-SiC。最后，第一性原理计算和一个简单的卡拉威模型建立理解测得的热导率。我们的工作揭示了对技术重要的宽带隙半导体（如6 H-SiC）中热传导的基本理解，并将影响6 H-SiC相关电子和设备的热管理等应用。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling electronic, magnetic, thermal, and optical properties of boron-nitrogen codoped strontium oxide monolayer: Activation of optical transitions in the VL region
本文通过调控BN共掺杂SrO单层中的B-N吸引相互作用，实现带隙、磁性、热容及深紫外至可见光光学响应的协同调控，并验证其热力学稳定性与器件应用潜力。
2023-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single photon emitters in hBN: Limitations of atomic resolution imaging and potential sources of error
TU Vienna（维也纳工业大学）；University of Vienna, Faculty of Physics（维也纳大学物理学院）；University Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，固体物理实验室）
研究揭示了在六方氮化硼中，原子分辨率成像的局限性及误差来源，指出厚度增加导致的对比度混淆问题。
2025-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Re-Engineering Hematite: Synergistic Co-Doping Routes to Efficient Solar Water Splitting
本文通过第一性原理研究B、Y、Nb单掺杂及(B,Y)、(B,Nb)共掺杂赤铁矿，发现共掺杂可显著降低带隙、提升电导率和磁化率，为高效低成本太阳能水分解制氢提供了优化方案。
2025-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
