Ga掺杂InN材料的第一性原理研究

利用密度泛函理论和广义梯度近似的超软赝势方法,计算了含有髙组分In的InGaN材料的晶格常数、形成能和能带结构.结果表明:晶格常数随着Ga掺杂浓度的增加而减小;当Ga原子替代掺杂In原子时有最低的形成能,结构最稳定;在替代体系中,随着Ga原子的浓度增加,InGaN材料的带隙值也在增加.计算结果与其他理论计算及实验结果相符.

纤锌矿GaN/Al_xGa_(1-x)N量子阱中界面声子模对极化子能量的影响

采用Lee-Low-Pines变分法研究了纤锌矿GaN/AlxGa1-xN量子阱中极化子能量和电子-声子相互作用对极化子能量的影响.理论计算中考虑了定域体声子模和界面声子模的作用,同时考虑了它们的各向异性.给出极化子基态能量、第1激发态能量、跃迁能量(第1激发态到基态),以及电子-声子相互作用对能量的贡献随量子阱宽度和深度(组分)变化的数值结果.为了定性分析和对比还给出了闪锌矿量子阱中的相对应结果.计算结果表明:阱宽较小时界面声子对极化子能量的贡献大于定域声子,阱宽较大时界面声子的贡献小于定域声子.纤锌矿结构中声子对能量的贡献大于闪锌矿结构中的相应值.GaN/AlxGa1-xN量子阱中声子对能量的贡献比GaAs/AlxGa1-xAs量子阱中的相应值大得多,当阱宽为20nm时,电子-声子相互作用能分别约等于-35,-2.5 meV.