超晶格(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m(110)的电子能带结构

采用紧束缚的重整化方法计算了超晶格(Al_xGa_1 xAs)_m/(GaAs)_m(110)的电子能带结构(1≤m≤10)。讨论了电子能带结构随超晶格层厚m及合金组分x的变化情况。计算结果表明,对于不同的合金组分x,超晶格可以处在三个不同区域:A区,直接能隙结构,Ⅰ-型超晶格;B区,间接能隙结构,Ⅰ-型超晶格;C区,间接能隙结构,Ⅱ—型超晶格。     

(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m(001)超晶格的能带结构与合金组分x间的关系

采用紧束缚的重整化方法研究了(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m(001)超晶格的电子能带结构与合金组分x及层厚间的变化关系。给出了临界组分x_o与层厚m间的变化关系图。并以二次函数形式给出了直接能隙和间接能隙与合金组分x间的变化关系。最后,也用Kronig—Penney模型对超晶格的电子能带结构进行了计算,并与紧束缚的计算结果进行了比较。     

超晶格GaAs/(GaAl)As(100)和GaAs/Ge(100)的电子结构

本文采用经验紧束缚方法,计算了第一类半导体超晶格(GaAs)_(nl)/(Ga_xAl_(1-x)As)_(n2)(100)和(GaAs_n/(Ge)_n(100)的电子结构。对于GaAs/(GaAl)As,得到了能带边随层数(n_1,n_2)变化的关系及带边电子态的空间分布,并得出能隙随n和组分x的变化(n_1=n_2=n≤10),结果与现有实验值和其它理论计算基本相符;对于GaAs/Ge,计算了GaAs和Ge等厚时,间接能隙随层数的变化,考察了(GaAs)_5/(Ge)_5(100)的能带结构。在两种超晶格中,本文都报道了界面态的存在,讨论了超晶格的准二维性质。     

短周期(AlAs)_n/(GaAs)_n(n≤10)超晶格表面、界面和体内的电子结构

在紧束缚近似下,本文首次采用Recursion方法,对(AlAs)_n/(GaAs)_n(n≤10)短周期超晶格的表面、界面和体内电子结构进行了详细计算.给出了它的总态密度(TDOS)、局部态密度(LDOS)和分波态密度(PDOS).由此证明了界面的影响,并得到了Al,Ga和As原子的原子价.超晶格有序势使(AIAs)_n/(GaAs)_n的直接带隙变窄,这表明了它与无序合金Al_xGa_(1-x)As之间物理性质的差别.同时直接证实了(001)表面原子的成键方式将引起退杂化SP_2+P_γ-P_y发生.本文结论优于已有的理论报道,并与最近的实验数据符合很好.     

单原子层应变超晶格(Si)_1/(Si_(1-x)Ge_x)_1(100)的电子结构

在计入应力的紧束缚框架之下计算了单原子层应变超晶格(Si)_1/(Si_1-xGo_x)_1的电子结构.对应于不同应变条件,得出能隙随组分的变化,并结合能带边不连续的变动加以考察.超晶格取Si(或Ge)晶格常数后能隙随组分的非单调变化源自合金受相同应力后能隙的类似特点.超晶格能带及态密度均呈现类Si的闪锌矿结构对称性.在虚晶近似得出的能隙和电子状态密度的基础上,利用相干势近似作了进一步的修正.     

(Al_xGa_(1-x))_(0.51)In_(0.49)P光致发光谱的温度依赖关系

研究了MOVPE生长的与GaAs晶格匹配的 (AlxGa1-x) 0 .51In0 .4 9P(x =0 .2 9)合金的PL谱的温度依赖关系 ,在变温约为 17～ 2 30K范围内 ,谱线半宽从 2 4meV变到 4 0～ 6 0meV ,强度减小了大约两个数量级。对PL谱积分强度随温度变化的拟合表明 ,在低温区与高温区存在两个不同的激活能。温度小于 90K ,激活能为 4～ 5meV ,温度大于 90K ,激活能为 2 5～ 55meV。认为低温区行为由带边起伏引起的载流子热离化伴随的无辐射跃迁所控制 ,而高温区取决于子晶格的有序度。     

(111)方向的InAs/GaSb超晶格材料电子结构的杂化泛函计算（英文）

采用电子密度泛函理论方法计算了一系列(111)方向的InAs/GaSb超晶格的电子结构和能带结构.将杂化泛函的计算结果与普通密度泛函方法的计算结果进行了比较.Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE)杂化与对固体修正的Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)近似结合的杂化泛函显示了较传统PBE方法和若干其他杂化泛函更符合实验数据的结果.采用该方法研究了InAs/GaSb超晶格的带隙随超晶格周期厚度以及InAs/GaSb比例变化的规律.其结果与以往实验结果符合很好.这些结果表明HSE-PBEsol方法对于估计InAs/GaSb超晶格的电子性质适用.     

Zn_(1-x)Mg_xO薄膜的低压MOCVD生长与性质

利用低压金属有机物气相沉积 (L P- MOCVD)技术 ,采用两步生长法 ,在 (0 0 0 1 )蓝宝石衬底上获得了纤锌矿结构的 Zn1 - x Mgx O合金单晶薄膜 .实验发现随着 Mg原子的增多 ,Zn Mg O的晶格常数逐渐减小 .X射线衍射谱中未出现除 (0 0 0 2 )峰之外的其他峰位 ,表明该合金薄膜具有很强的择优取向和较好的晶体质量 .室温透射谱与光致发光谱显示 ,其吸收边或带边发光峰随 Mg原子浓度的增加首先出现红移然后出现蓝移 .该反常现象与 Zn Mg O薄膜中产生的杂质缺陷的行为有关 .研究表明在 MOCVD生长 Zn Mg O合金薄膜过程中 ,必须优化与控制反应条件 ,以抑制杂质缺     

Cd_(1-x)Zn_xTe和Cd_(1-y)Hg_yTe系的晶格常数的测定

本文给出含Zn量0.00≤x≤0.10的Cd_(1-x)Zn_xTe晶体晶格常数对组分x的变化曲线,并与三元系 Cd_(1-y)Hg_yTe晶体晶格常数进行比较.分别计算了 Cd_(0.094)Zn_(0.036)Te-Cd_(0.2)Hg_(0.3)Te和CdTe-Cd_(0.2)Hg_(0.3)Te双晶系的晶格失配度,讨论了其晶格匹配.     

UHV/CVD生长SiGe/Si异质结构材料

以 Si2 H6 和 Ge H4 作为源气体 ,用 UHV/CVD方法在 Si( 1 0 0 )衬底上生长了 Si1- x Gex 合金材料和 Si1- x Gex/Si多量子阱结构 .用原子力显微镜、X光双晶衍射和透射电子显微镜对样品的表面形貌、均匀性、晶格质量、界面质量等进行了研究 .结果表明样品的表面平整光滑 ,平均粗糙度为 1 .2 nm;整个外延片各处的晶体质量都比较好 ,各处生长速率平均偏差为 3.31 % ,合金组分 x值的平均偏差为 2 .0 1 % ;Si1- x Gex/Si多量子阱材料的 X光双晶衍射曲线中不仅存在多级卫星峰 ,而且在卫星峰之间观察到了 Pendellosung条纹 ,表明晶格质量和界面质量都很好 ;Si     

(GaN)n/(AlN)n应变层超晶格的电子结构

以Free-Standing条件生长的超晶格原胞为计算模型,运用LCAO-Recursion方法研究了(GaN)n/(AlN)n(001)应变层超晶格的电子结构.由计算结果分析了GaN/AlN应变层超晶格中Ga,Al和N之间的成键情况及其带隙Eg随超晶格层数n的变化趋势;当超晶格中存在空位时,带隙中将形成缺陷能级.最后分析了在超晶格中引入Mg掺杂后对超晶格电子结构的影响.     

用MOCVD方法制备的GaN_(1-x)P_x三元合金的喇曼与红外光谱

采用光辐射加热低压金属有机化学气相淀积(L P- MOCVD)方法在蓝宝石衬底上生长了高P组分的Ga N1 - x-Px 三元合金薄膜,通过喇曼光谱和红外反射谱技术研究了Ga N1 - x Px 合金中P掺杂所引入的振动模.与非掺P的Ga N相比,在Ga N1 - x Px 合金的喇曼谱和红外反射谱中分别观测到了多个由P所引入的振动模,文中将它们分别归因于Ga- P键振动引起的准局域模、间隙模以及P掺入造成的局部晶格无序激活的振动模     

(111)方向的InAs/GaSb超晶格材料电子结构的杂化泛函计算

采用电子密度泛函理论方法计算了一系列（111）方向的InAs/GaSb超晶格的电子结构和能带结构。将杂化泛函的计算结果与普通密度泛函方法的计算结果进行了比较。Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE)杂化与对固体修正的Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE)近似结合的杂化泛函显示了较传统PBE方法和若干其他杂化泛函更符合实验数据的结果。采用该方法研究了InAs/GaSb超晶格的带隙随超晶格周期厚度以及InAs/GaSb比例变化的规律。其结果与以往实验结果符合很好。这些结果表明HSE-PBEsol方法对于估计InAs/GaSb超晶格的电子性质适用。     

(GaN)n/(AlN)n应变层超晶格的电子结构

以Free-Standing条件生长的超晶格原胞为计算模型，运用LCAO-Recursion方法研究了(GaN)n/(AlN)n (001)应变层超晶格的电子结构. 由计算结果分析了GaN/AlN应变层超晶格中Ga, Al和N之间的成键情况及其带隙Eg随超晶格层数n的变化趋势；当超晶格中存在空位时，带隙中将形成缺陷能级. 最后分析了在超晶格中引入Mg掺杂后对超晶格电子结构的影响.     

极性三元混晶中的Wannier激子结合能

在无序元胞孤立位移(MREI)模型下．考虑激子与混晶中的两支光学声子的相互作用,利用变分法计算了极性三元混晶(TMCs)中的Wannier激子的结合能。数值计算给出几种混晶材料的结合能随组份x的变化关系。讨论了混晶中的两支光学声子对激子结合能的贡献。结果表明,当电子和空穴有效质量相差较大时,电声子相互作用对激子结合能有着重要的贡献,声子对结合能的影响随混晶组份非线性变化的。同时讨论了有效声子近似(EPMA)在计算激子结合能时的适用范围。     

Al_xSi_(1-x)的电子结构

本文用VCA和CPA方法计算了Al_xSi_(1-x)合金的电子态密度.能带计算采用经验LCAO方法.所得结果与Verges用非晶的Bethe晶格模型的计算结果相符.据我们所知,这是首次尝试用VCA和CPA方法研究非晶体系的电子结构.     

超晶格(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m中ГX_z态的混和

首先对(001)及(110)超晶格(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m的布里渊区折叠进行了仔细的分析。然后采用紧束缚方法计算了单层超晶格的导带沿晶体生长方向的色散关系,并讨论了FXz态的混和效应。同时也计算了(001)及(110)超晶格(AlAs)_m/(GaAs)_m的直接带隙(或赝直接带隙)随层厚m的变化情况。最后,计算了各超晶格导带底能态的静压力系数,由此确定它们是类г态还是类x态,以及它们的гXz态混和情况。     

用赝势法计算四元合金In_(1-x)Ga_xAs_yP_(1-y)的能带

本文的目的是用赝势法研究In_(1-x) Ga_x As_y P_(1-y)的能隙与x和y的函数关系以及它的能带结构.四元合金的赝势参量以二元化合物的赝势参量为边界值由非线性内插公式决定.为了使所得能隙与实验值符合得更好,我们所用的二元化合物的经验的赝势参量与Cohen和Bergstresser所给的值稍有修正.四元合金的晶格常数由线性内插决定.这样所得的计算结果与实验值符合较好.     

生长Ga_xAl_yIn_(1-x-y)N的准热力学模型

提出一个以 TMGa、TMAl、TMIn和 NH3为源 ,用 MOVPE方法生长 Gax Aly In1 - x- y N四元合金的准热力学模型 .该模型假设四元合金是由氨和 族元素之间反应合成的 ,其特点是考虑了 NH3的分解效率 ,并用 N、H、Ga、 Al及 In的摩尔分数代替惯用的分压来表示质量守衡方程 .计算了各种生长条件对于与 Ga N晶格匹配的Gax Aly In1 - x - y N四元合金与注入反应室的 族金属有机化合物之间关系的影响 .计算表明 ,几乎所有达到生长表面的 Al和 Ga都并入到 Gax Aly In1 - x - y N四元合金中 ,而 In则富集在气相 .为增强铟的并入 ,应采用低的生长温度     

三组三元合金异质结的价带带阶

采用基于LMTO－ASA的平均键能计算方法和原子集团展开方法，研究了三组典型的晶格匹配三元合金异质结（GaAs）x（Ge2）1-x／GaAs，（AlAs）x（Ge2）1-x／GaAs和AlxGa1-xAs／GaAs的价带带阶△Ev（x）值。研究表明：AlxGa1-xAs／GaAs异质结的Mv（x）值随合金组分x的变化接近于线性；（GaAs）x（Ge2）1-x／GaAs和（AlAs）x（Ge2）1-x／GaAs的△Ev（x）值随合金组分x的变化是非线性的。△Ev（x）的理论计算值与实验结果相当符合。