半導(dǎo)體超晶格材料由于其特殊結(jié)構(gòu)而展現(xiàn)出許多新的物理性質(zhì),如負(fù)阻效應(yīng)和量子霍爾效應(yīng)等,因而廣泛應(yīng)用于武器及航天航空等領(lǐng)域。在其應(yīng)用時(shí)材料會(huì)暴露在中子、γ等強(qiáng)輻射環(huán)境中,結(jié)果導(dǎo)致大量缺陷產(chǎn)生和聚集,從而使得材料的電學(xué)性能下降甚至喪失。如何增強(qiáng)其電學(xué)和抗輻照性能,對(duì)確保電子器件在輻射環(huán)境中正常有效地工作至關(guān)重要。本論文通過(guò)比較理想態(tài)和缺陷態(tài)GaAlAs/GaAs半導(dǎo)體超晶格的電子結(jié)構(gòu),確定了GaAlAs/GaAs半導(dǎo)體超晶格的內(nèi)在結(jié)構(gòu)變化對(duì)于其電學(xué)性質(zhì)的影響。本論文的研究結(jié)果將有利于提高電子材料的電學(xué)和抗輻照性能,可以為新型電子材料的研發(fā)提供理論支撐,具有重要的科學(xué)研究?jī)r(jià)值和一定的工程應(yīng)用參考價(jià)值。首先,我們使用密度泛函理論研究了體相三元混合物GaAlAs和不同周期GaAlAs/GaAs半導(dǎo)體超晶格的電子結(jié)構(gòu)。優(yōu)化了不同周期(Ga_xAl_1-xAs)_n/(GaAs)_m(m,n=1⁵,x=0.25,0.5和0.75)超晶格的幾何結(jié)構(gòu),并計(jì)算了其電子結(jié)構(gòu)和載流子輸運(yùn)性質(zhì)。結(jié)果表明,當(dāng)超晶格...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 半導(dǎo)體材料簡(jiǎn)介
    1.2 半導(dǎo)體超晶格材料簡(jiǎn)介
    1.3 半導(dǎo)體超晶格材料的輻照效應(yīng)研究
    1.4 本工作的研究意義
    1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 理論研究基礎(chǔ)和計(jì)算方法
    2.1 多粒子體系
    2.2 密度泛函理論
        2.2.1 概述
        2.2.2 Hohenberg-Kohn定理和Kohn-Sham方程
        2.2.3 交換關(guān)聯(lián)能
        2.2.4 贗勢(shì)
    2.3 VASP計(jì)算軟件介紹
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Ga AlAs/GaAs半導(dǎo)體超晶格的電子結(jié)構(gòu)及電子輸運(yùn)性質(zhì)
    3.1 引言
    3.2 計(jì)算細(xì)節(jié)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 體相 GaAlAs 的幾何結(jié)構(gòu)和帶隙寬度
        3.3.2 Ga AlAs/GaAs半導(dǎo)體超晶格的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和電子結(jié)構(gòu)
        3.3.3 Ga AlAs/GaAs半導(dǎo)體超晶格的電子輸運(yùn)性質(zhì)
            3.3.3.1 有效質(zhì)量的計(jì)算方法
            3.3.3.2 電子的有效質(zhì)量
            3.3.3.3 半導(dǎo)體超晶格中的電子的遷移率
    3.4 本章小結(jié)
第四章 點(diǎn)缺陷對(duì)于GaAlAs/GaAs半導(dǎo)體超晶格電學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 計(jì)算細(xì)節(jié)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Ga_0.5Al_0.5As/GaAs超晶格中各類(lèi)型點(diǎn)缺陷的穩(wěn)定性
        4.3.2 Ga_0.5Al_0.5As/GaAs超晶格中各類(lèi)型點(diǎn)缺陷的幾何結(jié)構(gòu)
        4.3.3 Ga_0.5Al_0.5As/GaAs超晶格中各類(lèi)型點(diǎn)缺陷的態(tài)密度
        4.3.4 Ga_0.5Al_0.5As/GaAs超晶格中各類(lèi)型點(diǎn)缺陷的能帶結(jié)構(gòu)
        4.3.5 缺陷態(tài)超晶格中電子的有效質(zhì)量和遷移率
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3810398