AlxGa1-xAs材料结构与物理特性的第一性原理研究

人工晶体学报 ›› 2020, Vol. 49 ›› Issue (5): 824-832.

AlxGa1-xAs材料结构与物理特性的第一性原理研究

宋娟;丁召;张振东;郭祥;魏节敏;王继红;罗子江;王一

贵州大学大数据与信息工程学院,贵阳 550025;教育部半导体功率器件可靠性工程研究中心,贵阳 550025;教育部半导体功率器件可靠性工程研究中心,贵阳 550025;贵州财经大学信息学院,贵阳 550025

出版日期:2020-05-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(61564002,11664005,61604046);贵州省科学技术基金(黔科合基础[2017]1055)

First-principles Study on the Structure and Physical Properties of AlxGa1-xAs Materials

SONG Juan;DING Zhao;ZHANG Zhendong;GUO Xiang;WEI Jiemin;WANG Jihong;LUO Zijiang;WANG Yi

Online:2020-05-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 基于密度泛函理论,对Al组分由0～1变化时AlxGa1-xAs体系的晶体结构、差分电荷密度、光电性质以及热力学性质进行第一性原理计算.得到AlxGa1-xAs体系的晶格常数a与Al组分x之间呈线性增加关系.能带结构图显示其禁带宽度将随掺入Al组分x的增加而变大,并且当x≥0.5时,体系能带由直接带隙变为间接带隙.静介电系数ε1(0)随掺入Al组分增加而减小,吸收系数带边随x增大而发生蓝移现象.由材料体系的德拜温度随Al组分的变化情况可知,Al组分增加,体系的声速和弹性劲度常数也相应地增大,高温时比热容的非线性增大是单位质量内AlxGa1-xAs的原胞数非线性增加所导致.通过分析不同Al组分下AlxGa1-xAs体系的光电特征、热力学性质,从而为AlxGa1-xAs在光电子器件以及太阳能电池等方面的应用以及后续的深入研究打下理论基础.

中图分类号:

宋娟;丁召;张振东;郭祥;魏节敏;王继红;罗子江;王一. AlxGa1-xAs材料结构与物理特性的第一性原理研究[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(5): 824-832.

SONG Juan;DING Zhao;ZHANG Zhendong;GUO Xiang;WEI Jiemin;WANG Jihong;LUO Zijiang;WANG Yi. First-principles Study on the Structure and Physical Properties of AlxGa1-xAs Materials[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2020, 49(5): 824-832.

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