2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著全球科技快速發(fā)展,當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入了高速信息時(shí)代,光電技術(shù)在信息時(shí)代的科技發(fā)展中有著至關(guān)重要的地位,而在光電技術(shù)的發(fā)展中,半導(dǎo)體材料憑借著其良好的性能特點(diǎn)占據(jù)了很重要的地位,并迅速地?cái)U(kuò)大著它的應(yīng)用領(lǐng)域。在半導(dǎo)體材料中,Ⅲ-Ⅴ族化合物又占了很大的比重,其中以GaAs化合物半導(dǎo)體為顯著代表?;衔锇雽?dǎo)體GaAs作為可飽和吸收體由于其穩(wěn)定的光化學(xué)特性,良好的熱導(dǎo)性,無退化和高損傷閾值等優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用于全固態(tài)被動調(diào)Q激光器等多種光電器件,GaA

2、s相關(guān)的多元化合物半導(dǎo)體也被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。所以GaAs及其相關(guān)的多元化合物半導(dǎo)體的研究是非常重要的,它是研究Ⅲ-Ⅴ族化合物特性的基礎(chǔ)。
  所以,本文中我們采用第一性原理的計(jì)算方法,基于密度泛函理論對GaAs及其四元合金GaAsNBi相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行了理論模擬計(jì)算,并對得到的結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)地分析,以便能更好的理解它們的基礎(chǔ)特性,并分析新功能材料的電子、光學(xué)特性,為設(shè)計(jì)新功能材料提供理論依據(jù)。文中我們主要分兩部分對GaAs及其四元

3、合金GaAsNBi相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算和分析。
  首先,本文對GaAs點(diǎn)缺陷的性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算,探索EL2深能級缺陷的構(gòu)成。EL2深能級缺陷是GaAs材料生長過程中產(chǎn)生的原生缺陷,在GaAs半導(dǎo)體調(diào)Q激光器中,發(fā)生可飽和吸收的主要機(jī)制得益于EL2深能級缺陷的存在,因此,為了更好地提升GaAs材料的可飽和吸收特性,如何在GaAs晶體的生長過程中控制EL2深能級缺陷的產(chǎn)生是必須解決的問題。要解決這個問題,就必須對EL2深能級缺陷的結(jié)構(gòu)

4、有深入的了解。文中我們從GaAs的本征點(diǎn)缺陷著手,采用第一性原理的方法,詳細(xì)計(jì)算了GaAs中幾種常見的缺陷:Ga空位(VGa),As空位(VAs),Ga反位(GaAs),As反位(AsGa),Ga間隙(Gai)和As間隙(Asi)對能帶結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)的影響,并將缺陷引起的雜質(zhì)能級與EL2深能級缺陷進(jìn)行對比,進(jìn)一步探索EL2深能級缺陷的組分。
  此外,本文還對N、Bi共摻入GaAs的GaAsNBi四元化合物的性質(zhì)做了詳細(xì)的計(jì)算,采

5、用第一性原理的計(jì)算方法具體計(jì)算了與完美結(jié)晶的GaAs晶格匹配的GaAs1-x-yNxBiy四元化合物的能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度圖,分析摻雜對能帶和電子占據(jù)的影響。同時(shí)分別計(jì)算了GaAs和GaAs1-x-yNxBiy四元化合物的光學(xué)性質(zhì),包括它們的介電函數(shù)ε(ω)、吸收系數(shù)α(ω),折射率n(ω),能量損耗L(ω)和反射率R(ω),并對不同組分的GaAs1-x-yNxBiy四元化合物進(jìn)行了計(jì)算,進(jìn)一步探討摻雜元素對化合物半導(dǎo)體的作用。
  

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