InAs/GaSb超晶格和M结构超晶格能带结构研究

本文通过k·p方法研究了传统InAs/GaSb超晶格和M结构超晶格的能带结构。首先,计算了不同周期厚度的InAs/GaSb超晶格的能带结构,得到用于长波超晶格探测器吸收层的周期结构。然后,计算了用于超晶格长波探测器结构的M结构超晶格的能带结构,并给出长波InAs/GaSb超晶格与M结构超晶格之间的带阶。最后,基于能带结构,计算出长波超晶格与M结构超晶格的态密度,进而得出的载流子浓度（掺杂浓度）与费米能级的关系。这些材料参数可以为超晶格探测器结构设计提供基础。     

S掺杂纤锌矿ZnO的光催化性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了硫(S)掺杂纤锌矿氧化锌(ZnO)的能带结构、态密度和光学性质。结果表明:掺杂后晶格畸变,晶格常数随着掺杂量的增加而增大;S原子掺杂减小了能带间隙,提高了电子跃迁的概率;进一步的光学性质计算发现,S掺杂后吸收谱出现红移,且吸收谱峰值随掺杂量的增加而增大,提高了可见光和紫外光区域的光吸收。     

GaN静态性质的LMTO第一原理计算

本文用ＬＭＴＯ能带从头计算方法和局域密度泛函理论，计算了闪锌矿和纤锌矿两种不同结构ＧａＮ晶体的静态性质：平衡晶格常数ａ，体模量Ｂ，体模量的压强微商Ｂ＇和结合能Ｅｃｏｈ。在闪锌矿结构和纤锌矿结构的研究中，分别考察了不同ｄ态处理方案和空原子球大小设置方式对计算结果的影响，确定了比较合理的计算方案，获得与实验值比较接近的计算结果。     

GaN静态性质的LMTO第一原理计算

本文用ＬＭＴＯ能带从头计算方法和局域密度泛函理论，计算了闪锌矿和纤锌矿两种不同结构ＧａＮ晶体的静态性质：平衡晶格常数ａ，体模量Ｂ，体模量的压强微商Ｂ＇和结合能Ｅｃｏｈ。在闪锌矿结构和纤锌矿结构的研究中，分别考察了不同ｄ态处理方案和空原子球大小设置方式对计算结果的影响，确定了比较合理的计算方案，获得与实验值比较接近的计算结果。     

磁性材料、超导材料和器件

O481.12005060028用紧束缚理论研究压力对固体能带结构的影响/李德俊,叶伏秋,赵鹤平,周秀文,唐翌(吉首大学物理与电子工程系)//发光学报.―2005,26(2).―153～158.应用紧束缚理论,计算了体心立方结构1s能带和2s能带,讨论了外界压力对能带结构的影响。研究结果表明,压力使固体的晶格常数发生变化,导致体心立方晶格的1s和2s能带的宽度以及两带之间的禁带宽度发生变化。利用所得结果,具体计算了外界压力对锂金属能带结构的影响,在晶格常数附近,随着压力的增大,锂金属的1s和2s能带将变宽,两带之间禁带宽度将变小,理论计算结果与实验观察结果在…     

GaAs第一性原理研究

为了深入认识GaAs的电子结构和光学性质,计算和分析了GaAs晶体的能带结构、电子态密度、分渡态密度、光学常数,所有计算都是基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面渡赝势方法.研究证明,其具有广泛的应用领域.     

交换关联势对FP-LMTO计算SnTe晶格常数及能带结构的影响

用基于第一性原理的全势能线性Muffin—Tin轨道组合(FP—LMTO)方法计算了SnTe的总能，给出了体系平衡时的晶格常数及其能带结构，并讨论了取不同的交换关联势对计算结果的影响。     

(Si)_(2n)/(Si_(1-x)Ge_x)_(2n)(100)形变层超晶格的电子结构

本文采用经验LCAO紧束缚方法,对晶格失配的Si和Ge所形成(Si)_(?)/(Si_(1-x)Ge_x)_(?)(100)(n=1～10)形变层超晶格进行了电子结构的计算。在计入晶格常数的变化对第一近邻相互作用的影响后,给出了超晶格能隙和导带底位置随层数的变化,讨论了能带折迭和能带边不连续对Si/Ge能隙直接间接性的影响。根据形变引起的Si和Ge导带底的反转,说明了Si层中二维电子气的现象。形变后的能带,与可得到的实验和其它理论的结果比较符合。本文还计算讨论了有效质量和界面态的问题。     

铁硅化合物β-FeSi2带间光学跃迁的理论研究

采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了β-FeSi2基态的几何结构、能带结构和光学性质.能带结构计算表明β-FeSi2属于一种准直接带隙半导体,禁带宽度为0.74eV;其能态密度主要由Fe的3d层电子和Si的3p层电子的能态密度决定;利用计算的能带结构和态密度分析了带间跃迁占主导地位的β-FeSi2材料的介电函数、反射谱、折射率以及消光系数等光学性质计算结果,复介电函数的计算结果表明β-FeSi2具有各向异性的性质;吸收系数最大峰值为2.67×105 cm-1.     

铁硅化合物β-FeSi2带间光学跃迁的理论研究

采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了β-FeSi2基态的几何结构、能带结构和光学性质.能带结构计算表明β-FeSi2属于一种准直接带隙半导体,禁带宽度为0.74eV;其能态密度主要由Fe的3d层电子和Si的3p层电子的能态密度决定;利用计算的能带结构和态密度分析了带间跃迁占主导地位的β-FeSi2材料的介电函数、反射谱、折射率以及消光系数等光学性质计算结果,复介电函数的计算结果表明β-FeSi2具有各向异性的性质;吸收系数最大峰值为2.67×105 cm-1.     

高光谱图像波段子集模糊积分融合异常检测

针对高光谱图像中背景及目标先验知识未知条件下的异常目标检测问题,该文给出一种基于高相关性波段子集分割的模糊积分低概率目标检测融合算法。依据高光谱图像数据的波段相关性将原始高光谱数据分割为若干连续波段子集;利用非参核密度估计得到原假设下各波段子集数据RX检测器输出的概率密度函数,构造出非参隶属度映射函数;利用数据光谱维的特征值定义目标信号噪声能量比(TNER),衡量各波段子集信源检测结果的重要程度;最后,通过Sugeno模糊积分实现波段子集检测结果的决策级融合。使用可见光/近红外波段OMIS-I高光谱图像进行了实验,实验结果证明了算法的有效性。     

Sb掺杂SrTiO3电子结构的第一性原理计算

计算了Sb掺杂SrTi1-xSbxO3(x=0,0.125,0.25,0.33)体系电子结构,分析了掺杂对SrTiO3晶体的结构、能带、态密度、分波态密度的影响.所有计算都是基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法.计算结果表明:体系的导电性与掺杂浓度有关,Sb掺杂在母体化合物SrTiO3中引入了大量的传导电子,费米能级进入导带.当Sb掺杂浓度x=0.125时,体系显示金属型导电性.同时,光学带隙展宽,且向低能方向漂移,可作为优良的透明导电薄膜材料.     

Sb掺杂SrTiO3电子结构的第一性原理计算

计算了Sb掺杂SrTi1-xSbxO3(x=0,0.125,0.25,0.33)体系电子结构,分析了掺杂对SrTiO3晶体的结构、能带、态密度、分波态密度的影响.所有计算都是基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法.计算结果表明:体系的导电性与掺杂浓度有关,Sb掺杂在母体化合物SrTiO3中引入了大量的传导电子,费米能级进入导带.当Sb掺杂浓度x=0.125时,体系显示金属型导电性.同时,光学带隙展宽,且向低能方向漂移,可作为优良的透明导电薄膜材料.     

温度、密度对磁化等离子体光子晶体的影响

为了研究温度、密度对磁化等离子体光子晶体禁带特性的影响,采用在等温近似的条件下,磁化等离子体的分段线形电流密度卷积时域有限差分算法研究了1维磁化等离子体光子晶体的禁带特性.以高斯脉冲为激励源,用算法公式得到的电磁波透射系数来讨论了温度、等离子体层密度对其禁带特性的影响.结果表明,改变温度和等离子体层密度分布可以实现对禁带的控制.     

线缺陷对二维四方圆柱形介质光子晶体禁带的影响

利用平面波展开方法研究了二维四方格子圆柱形介质光子晶体中线缺陷对光子禁带的影响.结果表明光子晶体中的缺陷层圆柱半径及缺陷层厚度对光子晶体禁带有显著影响.TE波的第一禁带宽度随着缺陷层半径的增加先增加后减小,禁带的中心位置随着缺陷层圆柱半径的增加而下降,禁带的数目也随着缺陷层圆柱半径的增加而明显变化.禁带的宽度随着缺陷层厚度与正常层厚度差别的增加而减小.     

Estimation of power density in IMPATT using different materials

ABSTRACT

The RF output power dissipated per unit area is calculated using Runge-Kutta method for the high-moderate-moderate-high (n⁺-n-p-p⁺) doping profile of double drift region (DDR)-based impact avalanche transit time (IMPATT) diode by taking different substrate at Ka band. Those substrates are silicon, gallium arsenide, germanium, wurtzite gallium nitride, indium phosphide and 4H-silicon carbide. A comparative study regarding power dissipation ability by the IMPATT using different material is being presented thereby modelling the DDR IMPATT diode in a one-dimensional structure. The IMPATT based on 4H-SiC element has highest power density in the order of 10¹⁰ Wm^?2 and the Si-based counterpart has lowest power density of order 10⁶ Wm^?2 throughout the Ka band. So, 4H-SiC-based IMPATT should be preferable over others for the power density preference based application. This result will be helpful to estimate the power density of the IMPATT for any doping profile and to select the proper element for the optimum design of the IMPATT as far as power density is concerned in the Ka band. Also, we have focused on variation of power density with different junction temperatures and modelled the heat sink with analysis of thermal resistances.     

Determination of interface-state density and mobility ratio in silicon surface inversion layers

A method has been proposed to deduce the energy distribution of interface states and the mobility ratio of carriers simultaneously from Hall effect measurements at two different temperatures. Using this method, the interface-state density Nssand the mobility ratiorof carriers were determined on both n-channel and p-channel silicon MOS transistors. The result indicates that Nssdetermined in this method is very small near the center of the energy gap and increases as the energy of the states approaches the band edges. The interface-state density inside the conduction and the valence band was found as high as 10¹³cm^-2eV^-1. The value of mobility ratio was found to depend both on temperature and surface-carrier density. Increase of mobility ratio with decreasing carrier density was observed in all samples, it is interpreted as due to diffuse scattering and to Coulomb scattering by localized interface charges.     

1维时变磁化等离子体光子晶体的密温特性

为了研究1维时变磁化等离子体光子晶体禁带的温度和密度特性,采用在等温近似的条件下,磁化等离子体的分段线形电流密度卷积时域有限差分算法研究了1维时变磁化等离子体光子晶体的禁带特性。以高斯脉冲为激励源,用算法公式得到的电磁波透射系数来讨论了等离子体上升时间、温度、等离子体层密度对其禁带特性的影响。结果表明,改变等离子体上升时间和等离子体层密度可以实现对禁带的控制。这一结果对设计磁化等离子体光子晶体器件有帮助。     

Terra MODIS第5波段红外遥感影像条带噪声的探测与校正

由于Terra MODIS传感器第5波段（1.230~1.250 m）中部分探测元件出现故障,从而导致整幅影像上存在明显的条带噪声。对于地理校正后的MODIS影像数据,其条带噪声的分布并不是完全规则的,还可能存在不连续的现象,加大了对噪声进行处理的难度。提出一种对条带噪声进行检测与去除的方法,首先利用局部梯度对条带噪声的位置进行探测。然后在基于最大后验概率的框架下结合噪声模型与Huber-Markov先验,并通过梯度下降算法进行噪声的去除。使用真实的遥感数据进行了实验,所展示的恢复后数据和对应的频谱图都证明了文中方法的有效性。