有限厚勢(shì)壘應(yīng)變GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)中雜質(zhì)態(tài)及壓力效應(yīng)的開題報(bào)告開題報(bào)告一、研究方向及背景氮化鎵（GaN）材料在光電子、微波器件、紫外光探測(cè)器等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，而GaN材料的AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)也是一種重要的寬帶隙半導(dǎo)體材料，常常被用于制備高性能的紫外光電子器件。GaAlN的帶隙寬度可以通過(guò)調(diào)節(jié)Al組分實(shí)現(xiàn)，從而可以在可見光區(qū)域選擇吸收光譜。但是，由于GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)對(duì)于材料設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有重要意義。本研究將綜合應(yīng)用第一性原理及材料模擬方法，對(duì)GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)的雜質(zhì)態(tài)及壓力效應(yīng)進(jìn)行研究，探尋其對(duì)材料光電、光催化性能的影響，為進(jìn)一步優(yōu)化材料性能提供理論支持。二、研究?jī)?nèi)容1.采用第一性原理計(jì)算方法，研究GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)中雜質(zhì)態(tài)的起源及其對(duì)材料性質(zhì)的影響機(jī)理；2.開發(fā)計(jì)算程序，探究GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)在不同外壓力條件下的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律；3.研究應(yīng)變效應(yīng)在GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)電子結(jié)構(gòu)和光吸收中的作用；4.探討GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)材料的應(yīng)用前景及潛在機(jī)制。三、研究意義本研究的主要目的在于深入探究GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)材料中雜質(zhì)態(tài)的起源及其對(duì)材料性質(zhì)的影響，探究應(yīng)變效應(yīng)在電子結(jié)構(gòu)和光吸收中的作用，針對(duì)研究結(jié)果提出優(yōu)化材料性能的建議，為設(shè)計(jì)高性能的光電子、微波器件及紫外光探測(cè)器等提供理論依據(jù)，并有望推動(dòng)其在各領(lǐng)域的應(yīng)用。四、研究方法及技術(shù)路線1.第一性原理計(jì)算方法；2.基于VASP和ABINIT軟件開發(fā)計(jì)算程序；3.GGA-LDA、GGA-PBE和VanderWaals校正理論模型；4.應(yīng)變模擬實(shí)驗(yàn)。五、進(jìn)度安排第一年：了解文章背景、學(xué)習(xí)第一性原理計(jì)算方法、熟悉VASP和ABINIT軟件操作、完成GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)中雜質(zhì)態(tài)的機(jī)理研究；第二年：開發(fā)計(jì)算程序，探究GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)在不同外壓力條件下的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律；第三年：研究應(yīng)變效應(yīng)在GaN/AlxGa1-xN異質(zhì)結(jié)電子結(jié)構(gòu)和光吸收中的作用、完成論文撰寫和組織答辯。六、參考文獻(xiàn)1.K.Shimamura,P.Chen,R.Katayamaetal.,“Enhancedholeconcentrationsin(0001)and(0001)Mg-dopedGaN,”Appl.Phys.Lett.72(12),1480–1482(1998).2.S.StriteandH.Morko?,“GaN,AlN,andInN:Areview,”J.Vac.Sci.Technol.BMicroelectron.NanometerStruct.Process.Meas.Phenom.10(4),1237–1266(1992).3.J.Hwang,B.Zhang,G.N.Parsonsetal.,“StressmodulationoftheelectronicstructureofGaN/AlxGa1?xNheterostructures,”J.Appl.Phys.105(6),063518(2009).4.Y.Lu,L.Ge,X.Wangetal.,“Effectsofdopingontheelectronicstructuresof