GaN_xAs_(1-x)/GaAs单量子阱发光性质及带阶研究

用光荧光谱 (PL )研究了 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱 (SQW)的光跃迁性质和带阶 .通过研究积分荧光强度与激发强度的关系及光谱峰值位置与温度的关系 ,发现 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱中的发光是本征带 -带跃迁 ,并且低温发光是局域激子发光 .通过自洽计算发现它的导带带阶 (ΔEc)与氮含量的关系不是纯粹的线性关系 ,其平均变化速率 (0 .110 e V / N% )比文献中报道的要慢得多 (0 .15 6～ 0 .175 e V / N% ) ,此外发现 Qc(=ΔEc/Δ Eg)随氮含量的变化很小 ,可以用 Qc≈ x0 .2 5 来表示 .还研究了 Ga Nx As1 - x/ Ga As单量子阱中氮含量的变化对能带弯曲参数 (b)

GaN、AlN的形变势和应变层GaN/AlN异质结带阶的计算

本文采用混合基矢从头赝势能带计算方法研究了（００１）界面应变对ＧａＮ、ＡｌＮ应变层的能带、平均键能Ｅｍ和带阶参数Ｅｍｖ的影响．借助于带阶参数形变势的计算，预言了不同生长厚度情况下ＧａＮ／ＡｌＮ应变层异质结价带带阶和导带带阶．

三元合金异质结(AlP)_x(Si_2)_(1-x)/GaP和(GaP)_x(Si_2)_(1-x)/GaP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，研究了两组晶格匹配三元合金异质结（ＡｌＰ）ｘ（Ｓｉ２）１－ｘ／ＧａＰ和（ＧａＰ）ｘ（Ｓｉ２）１－ｘ／ＧａＰ的价带带阶ΔＥｖ（ｘ）值。研究表明，两组异质结的ΔＥｖ（ｘ）值随合金组分ｘ的变化都是非线性的，且表现出非单调的关系。

合金异质结的价带带阶的计算方法

半导体异质结界面两侧价带带阶ΔE_v值(即va|ence-band offsets)是决定量子阱、超晶格电子态重要的物理量,无论是理论计算还是实验研究都具有重要的意义。

内建电场对应变多量子阱带阶的影响

隧穿电流的大小依赖于带阶的大小。内建电场会改变多量子阱的结构 ,使其由方阱变为斜阱 ,导致其带阶发生改变。本文定量地给出了由内建电场导致的价带阶变化及其斜率。对沿任意方向生长的立方超晶格系统 ,当其特征厚度小于临界值 (欠临界系统 )时 ,给出了内建电场与应变的定量关系。针对不同的量子阱系统 ,当生长方向沿着 [111]方向时 ,计算了三种类型、2 1种组分、由内建电场引起的价带阶变化量。所有结果在线性领域及没有相变的情况下都是适用的。

GaAs/Si/AlAs异质结的带阶和GaAs生长温度的影响

用分子束外延 (MBE)设备制备了 Ga As/ Al As和 Ga As/ Si/ Al As异质结 ,通过 XPS分别研究了异质结界面处 Si层厚度为 0 .5 ML 和 1ML 对异质结带阶的调节 ,得到最大调节量为 0 .2 e V;通过 C- V法研究了异质结的Ga As层在不同温度下生长对 0 .5 ML Si夹层的影响 ,得到 Si夹层的空间分布随 Ga As层生长温度的升高而扩散增强的温度效应 ,通过深能级瞬态谱 (DL TS)研究了在上述不同温度下生长的 Ga As层的晶体质量 .

半导体形变势及其应变层异质结带阶

采用一种只计算体材料的能带、带阶参数和形变势就能预言不同应变情况下的应变层异质结带阶的方法，并通过 Ｉｎ Ｐ／ Ｉｎ Ａｓ、 Ｉｎ Ｐ／ Ｇａ Ｐ、 Ｇａ Ａｓ／ Ｉｎ Ａｓ、 Ｇａ Ｐ／ Ｇａ Ａｓ、 Ａｌ Ａｓ／ Ｉｎ Ａｓ 等应变层异质结在不同应变情况下的价带带阶计算，并证实了该方法的实用性．

应变层异质结ZnS/ZnSe的价带带阶

采用基于ＬＭＴＯ－ＡＳＡ的平均结合能计算方法，研究了在ＺｎＳｘＳｅ１－ｘ衬底上沿（００１）方向外延生长的应变层异质结ＺｎＳ／ＺｎＳｅ的价带带阶值。研究表明，应变的结果使价带带阶随衬底组分（ｘ）的变化呈非线性且单调的关系；与其他理论计算和实验结果比较。

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。

利用同步辐射光电子能谱技术研究Pb_(1-x)Sr_xTe薄膜的能带移动及其组成异质结能带带阶

利用同步辐射光电子能谱技术研究了低Sr组分时Pb_(1-x)Sr_xTe薄膜能带的移动规律,并计算了Pb_(1-x)Sr_xTe/Pb Te异质结中导带帯阶所占比率.当不考虑应力时,该异质结界面导带带阶比率Qc=ΔEC/ΔEg=0.71.当考虑应力时,PbTe能带发生L能谷与O能谷的劈裂,其导带带阶比率分别为QLC=0.47和QOC=0.72.Pb_(1-x)Sr_xTe/Pb Te异质结界面具有类型Ⅰ的能带排列结构,这说明Pb_(1-x)Sr_xTe/PbTe型量子阱或量子点对电子与空穴都有较强的限制能力.该异质结能带帯阶的精确测量有利于该类三元系半导体异质结在中红外光电器件的研发和应用中发挥重要作用.

应变异质结ZnSe/Si_2(110)的价带带阶的第一原理计算

本文从第一原理出发，用 Ｌｉｎｅａｒｉｚｅｄ－Ｍｕｆｆｉｎ－Ｔｉｎ（ＬＭＴＯ）能带方法对应变超晶格（ＺｎＳｅ）ｎ／（Ｓｉ２）。（１１０）（ｎ＝２～７）进行自洽计算．在此基础上采用冻结势方法计算了应变异质结ＺｎＳｅ／Ｓｉ２（１１０）的价带带阶，得到其理论值为 ０．９３ｅＶ，说明该异质结的价带带阶值较大，由其构成的量子阱对空穴运动有较强的限制作用．

应变层异质结ZnS/ZnSe、ZnS/ZnS_xSe_(1-x)和ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)价带带阶的研究

采用基于原子球近似下线性Ｍｕｆｉｎ－Ｔｉｎ轨道（ＬＭＴＯ－ＡＳＡ）的平均键能计算方法，研究了以ＺｎＳｘＳｅ１－ｘ为衬底，沿（００１）方向外延生长的应变层异质结ＺｎＳ／ＺｎＳｅ、ＺｎＳ／ＺｎＳｘＳｅ１－ｘ和ＺｎＳｅ／ＺｎＳｘＳｅ１－ｘ的价带带阶值ΔＥｖ（ｘ）．研究表明，ΔＥｖ（ｘ）值随衬底合金组分ｘ单调变化．且两者的关系是非线性的．在此计算结果与其它理论计算和实验结果符合较好．

平均键能方法在应变层异质结带阶计算中的简化模型

将平均键能方法推广应用于应变层异质结的价带和导带阶研究。通过平均带阶参数形变势amv来研究带阶参数Emv随应变状态的变化关系 ,发现平均带阶参数Emv .av=Em-Ev .av在不同应变状态下基本上保持不变。因此 ,在应变层带阶参数Emv的计算中 ,只需计算其发生应变前体材料的带阶参数Emv .0 值并引用形变势b和SO裂距Δ0 的实验值 ,通过简便的代数运算即可得到应变层的Emv值 ,从而方便地预言不同应变层异质结的价带带阶。本文引入带隙形变势aGap来描述带隙改变量ΔEg 随应变状态的变化。由导带带阶和价带带阶的关系ΔEc=ΔEg+ΔEv 可以求出不同应变情况下的导带带阶。

GaN/AlN半导体异质结带阶超原胞法计算

为了对GaN/AlN异质结电子结构有更为深入的认识,采用超原胞模型,对其进行了基于密度泛函理论的第一性原理计算.结果发现GaN/AlN为突变同型异质结,价带顶带阶为0.62eV,与实验值很接近.通过使用常用的平均键能法、平均势法和芯态法三种近似方法对GaN/AlN带阶的计算,比较得出,超原胞法虽然计算量较大,但能够给出异质结界面附近更为详细的信息,这一点其他三种近似方法无法得到,但他们也能够得出与实验值基本一致的带阶参量.

带色散的四阶抛物型方程的紧致差分格式

本研究提出一种有效求解带色散四阶抛物型方程的四阶紧致差分格式。对该方程的空间变量用四阶紧致差分格式进行离散,对离散之后得到的常微分方程组用三次Hermite插值法进行求解,得到一种空间和时间方向上都具有四阶精度的数值格式,并用傅里叶方法证明了该格式的无条件稳定性。数值实验中给出三种类型的算例,并将本研究格式与Crank-Nicolson格式进行数值比较,证明了本研究格式的有效性。结果表明,本研究格式对求解带色散的四阶抛物型方程具有很好的实用性。

2维带色散4阶扩散方程的高精度紧致格式

针对1,2维带色散4阶扩散方程提出了一种高精度紧致格式.首先采用局部1维化方法将2维问题转化为x,y方向的两个1维带色散4阶扩散方程,其次分别对3,4阶空间导数进行6阶紧致格式离散,把带色散4阶扩散方程转化为一个常微分方程组,再利用求解常微分方程组的L-稳定的Simpson方法构造时间3阶、空间6阶精度的数值格式,并证明该格式是绝对稳定的.通过数值实验和比较,验证论文格式的有效性.

海拉尔盆地中部断陷带下白垩统南屯组致密储层特征及有利区预测

综合运用岩心分析、铸体薄片、高压压汞等资料,对海拉尔盆地中部断陷带下白垩统南屯组储层特征及其主控因素开展了详细研究,并对有利区进行了定量综合评价。研究结果表明:(1)海拉尔盆地中部断陷带南屯组岩石类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,储层孔隙度小于12%的样品数占总样品数的70.2%,渗透率小于1 mD的样品数占总样品数的66.3%,属于致密砂岩储层,储层储集空间主要为少量原生孔隙和大量次生溶蚀孔隙。(2)沉积相控制了研究区储层物性在空间上的总体分布规律,南屯组最有利的沉积相带是辫状河三角洲前缘和扇三角洲前缘亚相;压实作用对储层具有减孔效应,溶蚀作用普遍发育,形成了大量粒间和粒内溶孔,对储集性具有一定改善作用。(3)盆地中部断陷带发育缓坡断阶构造带、陡坡断阶构造带和洼槽带3种构造带,其中缓坡断阶构造带和陡坡断阶构造带为主要的油气聚集区带,其断裂的大量发育均早于或同期于烃源岩大量排烃阶段,为油气运移提供了通道。(4)将“沉积相-孔隙度-储层厚度-砂地比-埋藏深度”五要素进行叠合,定量评价有利储层发育区,其中Ⅰ类、Ⅱ类优质储层主要分布在盆地中部断陷带的缓坡断阶构造带和陡坡断阶构造带。

准噶尔盆地红车断裂带石炭系重新认识及油气成藏特征

准噶尔盆地红车断裂带石炭系岩性、内幕结构及接触关系复杂,为建立其地层层序,以野外露头建立的石炭系地层系统为基础,通过岩性、电性和地震属性精细地层标定,依据岩性组合特征、地震波组特征和地层接触关系进行综合分析,将西北缘后山石炭系地层系统引入盆内进行井下地层对比,建立石炭系层序剖面并开展精细地层划分与对比,在石炭系地层格架基础上开展优势岩相分析。结果表明:(1)准噶尔盆地盆内井下钻揭地层为上石炭统,由新到老依次为阿腊德依克赛组、哈拉阿拉特组和成吉思汗山组,整体向西超覆抬升,呈现“东西分带、南北分块”构造格局。(2)成吉思汗山组主要发育爆发相火山角砾岩,受推覆作用影响,阿腊德依克赛组和哈拉阿拉特组超覆尖灭,南部爆发相剥蚀减少,主体发育火山沉积相和碎屑岩沉积相。(3)主要含油层为成吉思汗山组和哈拉阿拉特组,南部火山角砾岩及局部安山玄武岩为油气有利指向区。

断陷盆地顺向断阶带油气充注期次与成藏模式——以渤海湾盆地歧口凹陷埕北断阶带为例

我国东部断陷湖盆多发育断阶带构造,其中顺向断阶带比例较高,其时空配置关系和油气成藏期次、成藏条件对区域油气勘探地质评价起着关键性作用,但研究难度大。渤海湾盆地歧口凹陷埕北断阶带是具有典型意义的顺向断阶带,为了进一步明确其油气成藏模式和充注期次,以古近系东营组和沙河街组为主要目的层,选取歧东3-1井、张10井和埕海16井分别代表断阶区的低、中、高断阶,通过储层显微岩相观察、流体包裹体鉴定、盐水包裹体均一温度和盐度测试、GOI统计分析等技术,对埕北各区不同充注期的油气性质和分布规律进行了研究;应用激光拉曼测试对张10井和歧东3-1井单个包裹体的气体成分进行有效识别,结合歧东3-1井单井埋藏史、古地温史图和自生伊利石K-Ar同位素测年技术,确定出埕北断阶区的具体油气成藏时间,并在调研和样品实验的基础上总结了埕北区的烃源岩、储集层、保存和运聚4个成藏要素条件。研究区储层存在2期充注:第一期油气具体成藏时间在东营末期—馆陶初期,约16 Ma左右;第二期成藏时间在明化镇初期,从6 Ma左右开始延续至今。研究区具有多套生储盖层,发育的断阶构造对源储的沟通和油气的封堵、保存和运聚成藏起到控制作用;区域成藏条件较为成熟,在油气成藏过程中体现出双源供烃、多期成藏的横向运聚模式和断砂耦合、接力爬坡的纵向运聚模式。

鄂尔多斯盆地东北缘临兴东区断阶带致密气富集规律研究

中海油临兴东区块靠近盆缘,目前勘探效果低于预期。为了探明该区断阶带的致密气勘探潜力,利用钻井、地震及岩心分析等资料以及物理模拟手段,针对烃源、构造和储层等基本成藏地质条件及成藏规律开展了分析。结果表明:1)基于构造变形程度、断裂规模等特征临兴东区可划分为平缓构造带和断阶带,断阶带断层具有开放性,受煤岩R_(o)变化的影响,生烃强度由平缓构造带向断阶带逐渐降低,生气强度和开放性断裂控制了天然气的富集程度;2)受生气强度和断裂的共同影响,断阶带气层发育明显差于平缓构造带,成藏具有岩性-构造气藏的复合特点。源内生气强度有保证,储层能够有效充注,而在近源和远源地层,位于通源断层输导路径上的相对高孔渗层才是天然气聚集目标,同时也必须认识到断阶带难以实现天然气大面积高丰度的聚集,主要是局部富集的特点。以上认识对该区提高勘探效果、实现精准勘探具有重要的指导意义。