低維半導(dǎo)體材料結(jié)構(gòu)特殊、性質(zhì)優(yōu)異,有望制備出多功能、多用途的新器件,實(shí)現(xiàn)多功能、智能化、小型化和柔性可穿戴以及綠色環(huán)保,來滿足科技發(fā)展新需求,因此得到科研工作者的青睞。GaAs材料因其優(yōu)異的光電性能備受關(guān)注,科研工作者通過摻雜對GaAs材料改性,以及將GaAs材料與其它材料橫向或者縱向組合為異質(zhì)結(jié),得到多種用途和功能的異質(zhì)結(jié)器件。本文采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理(First-Principles)計(jì)算方法,結(jié)合低維體系材料特性,計(jì)算分析了二維GaAs本征和摻雜材料以及二維GaAs/InAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的光電特性,得到以下結(jié)果:(1)選擇閃鋅礦結(jié)構(gòu)GaAs[110]、[110]、[101]晶向?yàn)榍忻?構(gòu)建二維GaAs結(jié)構(gòu)模型,計(jì)算分析了材料的光電特性,并與三維閃鋅礦GaAs材料進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,三種二維結(jié)構(gòu)材料的光電特性差異不大,禁帶寬度為1.41 eV,與三維GaAs材料差異不大,但帶隙類型變?yōu)殚g接帶隙;光學(xué)性質(zhì)與三維材料相比,介電常數(shù)實(shí)部和虛部的峰值減小;吸收系數(shù)增大,對光的吸收增強(qiáng),反射譜發(fā)生紅移,反射的能量區(qū)域變窄;透射率最小值為81%,表明這三種二維砷化鎵材料...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1閃鋅礦GaAs基本性質(zhì)和參數(shù)

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1-1閃鋅礦GaAs基本性質(zhì)和參數(shù)Fig.1-1BasicpropertiesandparametersofsphaleriteGaAs.1.3研究進(jìn)展與現(xiàn)狀基于硅材料研制的集成電路和晶體管，使得電子器件快速發(fā)展，與此同時砷化鎵材料以其優(yōu)異的光電特性備....

圖3-2(a)、(b)、(c)是沿閃鋅礦GaAs[110]、[110]、[101]晶向切面構(gòu)建的二維GaAs能帶結(jié)構(gòu)

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文103.2能帶結(jié)構(gòu)圖3-2所示（a）、（b）和（c）分別為選擇閃鋅礦結(jié)構(gòu)GaAs[101]、[011]、[101]晶向?yàn)榍忻�，�?gòu)建的二維GaAs材料的能帶結(jié)構(gòu)。從圖3-2中可以得到它們的禁帶寬度分別為1.41eV、1.40eV和1.41eV，與三維閃鋅礦G....

圖3-3沿閃鋅礦GaAs[110]晶向?yàn)榍忻鏄?gòu)建二維GaAs的總電子態(tài)密度(a)和分波電子態(tài)密度(a1)、(a2)

二維本征GaAs的材料特性11態(tài)密度。從圖3-3能夠看出來，價帶中在-11.31eV~-9.82eV區(qū)域內(nèi)，主要貢獻(xiàn)來自As-4s態(tài)電子，在-9.96eV處達(dá)到峰值為48.98，和較少的Ga-4s態(tài)電子的貢獻(xiàn)；在-5.88eV~-3.50eV區(qū)域內(nèi)，主要由Ga-4s態(tài)電子在-4.....

圖3-4沿閃鋅礦GaAs[110]晶向?yàn)榍忻鏄?gòu)建二維GaAs的總電子態(tài)密度(b)和分波電子態(tài)密度(b1)、(b2)

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖3-4是選擇閃鋅礦GaAs[011]晶向?yàn)榍忻鏄?gòu)建的二維GaAs材料的電子態(tài)密度。圖（b）為總電子態(tài)密度，圖（b1）為Ga元素的分波電子態(tài)密度和圖（b2）為As元素的分波電子態(tài)密度。從圖3-4能夠看出來，價帶中在-11.31eV~-9.82eV區(qū)域內(nèi)....

本文編號：3975186