閃鋅礦InAs及其三元混晶InAs1-xPx材料的第一性原理研究.pdf

1、隨著半導體技術的飛速發(fā)展，以InAs和InP為代表的Ⅲ-Ⅴ族半導體化合物在可調器件和光電設備等方面有廣泛應用，因而它們受到了世界各地研究人員的重大關注。InAs屬于直接帶隙且?guī)吨递^小的半導體之一，而且是Ⅲ-Ⅴ族半導體化合物中極其重要且用途極為廣泛的半導體材料之一，因此它就會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。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、領域被應用，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的重要材料之一，有巨大的應用價值和科學意義。
　　本文的研究內容主要是閃鋅礦半導體材料InAs和三元混晶InAs1-xPx的電子結構和光學性質。具體內容如下:首先，在密度泛函理論的基礎上，采用第一性原理研究方法，在計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在結構優(yōu)化后的晶格常數(shù)，

3、然后在晶格優(yōu)化的基礎上計算了帶隙值、帶隙修正、能帶結構態(tài)密度。其次，計算得到了三元混晶InAs1-xPx電子結構。最后，在第一性原理研究方法的基礎上，計算出InAs及其三元混晶InAs1-xPx的光學性質。
　　本文的主要研究成果:第一、閃鋅礦半導體InAs在結構優(yōu)化后所得到的晶格常數(shù)是6.13(A)，與實驗值6.05(A)相吻合。當P的組分依次分為0、0.125、0.25……、0.875、1.0時，其相應的晶格常數(shù)在逐漸減小。帶