Ⅲ-Ⅴ族氮化物掺杂改性的第一性原理研究

发布时间：2022-11-05 13:46

　　作为第三代半导体材料,Ⅲ-Ⅴ族氮化物（AlN、GaN、InN、BN）及其混晶因其在微电子、光伏器件、自旋电子等领域有着广阔的应用前景,引起了人们的极大兴趣。目前,通过对已有优质材料进行重新设计,引入杂质、缺陷,施加应变等一系列过程去实现材料物性的调控,创造出满足各种高性能需求的具有新物性的材料,已成为了半导体材料研究的主要路线。晶体掺杂的方式通常可分为替位掺杂、间隙掺杂、或吸附外来原子。本文以Ⅲ-Ⅴ族氮化物不同异构相的块体和表面作为掺杂改性的研究对象,采用第一性原理方法,系统地研究了掺杂体系的稳定性、声热以及电磁等性质。主要内容及结果如下:1.基于密度泛函理论（DFT）,研究了Al_xGa_1-xN（0≤x≤1）混晶的几何结构、稳定性、电子性质、以及声子和相关热力学性质。采用广义梯度近似（GGA）和局域密度近似（LDA）两种交换泛函,确定了不同组分的最佳掺杂位置及最优结构,并揭示了Al_xGa_1-xN混晶在0≤x≤1范围内声子谱的变化特征。结果表明,稳定Al_xGa_1-x

【文章页数】：100 页

【学位级别】：博士

【图文】：

纳米团簇组装的多种MN(M=Al，Ga)低密度相结构示意图

赝势方法

00K温度下分子动力学模拟SOD-(Al,Mn)N(a,b)和SOD-(Ga,Mn)N(c,d)的势能和磁矩随时间的变化


本文编号：3702719