閃鋅礦InAs及其三元混晶InAs1-xPx材料的第一性原理研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，以InAs和InP為代表的Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體化合物在可調(diào)器件和光電設(shè)備等方面有廣泛應(yīng)用，因而它們受到了世界各地研究人員的重大關(guān)注。InAs屬于直接帶隙且?guī)吨递^小的半導(dǎo)體之一，而且是Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體化合物中極其重要且用途極為廣泛的半導(dǎo)體材料之一，因此它就會(huì)具有一些較突出的物理特性，例如載流子濃度較高、消耗功率較低、遷移率比較高、耐高溫且抗輻射等等一系列的特點(diǎn)。近幾年來，為了更好地改善InAs材料的性能，使其能在更多的

2、領(lǐng)域被應(yīng)用，合理的改變InAs的組份是目前最常用的方法，InAs不僅是重要的光電子材料，也是納米物理和化學(xué)的重要材料之一，有巨大的應(yīng)用價(jià)值和科學(xué)意義。
　　本文的研究?jī)?nèi)容主要是閃鋅礦半導(dǎo)體材料InAs和三元混晶InAs1-xPx的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)。具體內(nèi)容如下:首先，在密度泛函理論的基礎(chǔ)上，采用第一性原理研究方法，在計(jì)算過程中所采用的近似方法為廣義梯度近似(GGA)下的WC梯度修正函數(shù)，主要給出了InAs在結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的晶格常數(shù)，

3、然后在晶格優(yōu)化的基礎(chǔ)上計(jì)算了帶隙值、帶隙修正、能帶結(jié)構(gòu)態(tài)密度。其次，計(jì)算得到了三元混晶InAs1-xPx電子結(jié)構(gòu)。最后，在第一性原理研究方法的基礎(chǔ)上，計(jì)算出InAs及其三元混晶InAs1-xPx的光學(xué)性質(zhì)。
　　本文的主要研究成果:第一、閃鋅礦半導(dǎo)體InAs在結(jié)構(gòu)優(yōu)化后所得到的晶格常數(shù)是6.13(A)，與實(shí)驗(yàn)值6.05(A)相吻合。當(dāng)P的組分依次分為0、0.125、0.25……、0.875、1.0時(shí)，其相應(yīng)的晶格常數(shù)在逐漸減小。帶