应力条件下GaN电子结构及光学性质研究

摘要：

采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波计算方法,系统研究了不同应力作用下GaN的电子结构和光学性质,对比分析了外压调制对GaN的能带结构、态密度和光学性质变化的影响.计算结果表明:随着外应力的逐渐增加,Ga-N的键长逐渐变小,布局数逐渐增加,共价性明显增强,离子性减弱.电子结构计算结果显示导带向高能方向漂移,而整个价带向低能方向漂移,禁带带宽明显被展宽,Ga原子的3d态电子与N原子的2p态电子的杂化程度增强.光学性质计算结果揭示了在没有应力的作用下,在1.6 eV附近开始出现吸收边.随着外应力的逐渐增大,GaN的复介电函数和吸收谱向高能方向漂移,光谱发生了明显的蓝移现象,进而提高了光电转换效率.

关键词：光电子学、GaN、第一性原理、光学性质、应力

所属期刊栏目：51

分类号：O472(半导体物理学)

资助基金：陕西省教育厅专项科研项目;延安市工业攻关;榆林市产学研项目;博士科研启动基金

在线出版日期：2014-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：169-175