GaN材料的極化特性研究.pdf

1、隨著半導體技術的發(fā)展,以GaN為代表的第三代寬禁帶半導體材料受到了人們的極大關注。由于其特殊的晶體結構,纖鋅礦結構的GaN具有很強的極化效應,對材料的應用會產生很大的影響。本文以第一性原理計算作為工具,對其極化特性進行了深入研究,主要包括以下幾個方面內容:
　　 在對第一性原理的理論和軟件進行了簡要介紹的基礎上,對GaN材料的體特性進行了研究。首先計算了其能帶結構、深能級、態(tài)密度等特性,并與實驗數據進行了比較。以優(yōu)化得到的結果為

2、基礎,對其結構特點進行了深入分析,并從微觀角度計算了其自發(fā)極化強度。
　　 隨后,在對表面的特點、研究內容、分析方法等進行了介紹的基礎上,首先對不同飽和情況的GaN表面的靜電特性進行了研究,然后對不同極性的GaN(1×1)清潔表面弛豫情況進行了模擬,并分析了極化前后表面電荷的變化和極化作用對于表面弛豫的不同影響。
　　 最后,為了展示極化作用對于器件性能的影響,建立了GaN/AlN異質結,并對不同襯底上的異質外延分別進行