纖鋅礦GaN和BN電子能帶結構和聲子色散性質(zhì)的第一性原理研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在Ⅲ-Ⅴ族氮化物半導體中，氮化鎵(GaN)和氮化硼(BN)具有很高的發(fā)光效率、硬度、熱導率、抗輻射能力。它們在藍綠發(fā)光元件、微電子元件、存儲元件等許多發(fā)光電器件中應用，是目前世界上先進的半導體材料，已經(jīng)引起廣泛關注。GaN和BN主要有纖鋅礦和和閃鋅礦兩種晶體結構，目前廣泛研究和應用的是纖鋅礦結構晶體。
　　基于密度泛函理論第一性原理方法，本文選取廣義梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)兩種近似方法，對纖鋅礦GaN和BN優(yōu)化后

2、結構的電子能帶結構和聲子色散性質(zhì)進行了研究。計算結果表明，纖鋅礦GaN為直接能隙半導體，而BN為間接能隙半導體。在計算過程中，GGA近似考慮了Ga-3d電子軌道效應，卻高估3d電子態(tài)能量，LDA近似研究的是s、p電子態(tài)。結果顯示，GaN和BN在兩種近似下的能隙值均與其他文獻結果相吻合。從它們的態(tài)密度圖中我們可以清晰的看到不同電子組態(tài)對電子能級的能量貢獻。對于纖鋅礦GaN和BN聲子譜的計算，不僅得到了聲子色散曲線，還利用GGA近似計算得到

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