Hsiuping University of Science and Technology Institutional Repository : Item 310993100/1790

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Title:	氮化鋁鎵與氮化鋁銦能帶結構與能帶間隙彎曲係數之研究
Authors:	劉柏挺
Contributors:	修平技術學院機械工程系
Keywords:	氮化鋁鎵銦;Vegard’s law;zincblende結構;能帶間隙;彎曲係數
Date:	2006-10-31
Issue Date:	2009-10-28T03:56:08Z
Abstract:	三五族氮化物半導體被視為是最具潛力的光電材料之一，因為它具有優異的光學特性，諸如相當低的介電常數和可調波長涵蓋整個可見光區至部分紫外線和紅外線的寬範圍能帶間隙，及大部分的氮化物為發光效率較高的直接能隙晶體結構。近年來長晶技術有相當大的進步，最近從許多高品質的InN實驗證實，InN直接能隙值約為0.8 eV且為大家所接受，此值遠低於長久以來物理界認為的1.9 eV。因此三元氮化物的能帶結構與光學特性引起廣泛的探討。現今常用的兩種基本氮化物結構一為六方晶系的wurtzite結構，另一為立方晶系的 zincblende結構。氮化物的wurtzite結構皆為直接能隙。然而zincblende結構也存在著不同於wurtzite結構的優點，例如 zincblende結構具有較小的有效質量，因此能夠提供較大的光學增益，並且降低雷射二極體的臨界電流密度；以及以砷化鎵為基板較容易得到平整鏡面。對於三元氮化物的相關物理性質研究，晶格常數常被假設與組成成分之間成線性比例關係，也就是遵守Vegard』s law。計畫主持人最近對wurtzite結構的三元氮化物有一系列的研究，在這些研究中使用最小能量法來計算晶格常數，並探討Vegard』s law在計算三元氮化物的晶格常數所產生的的偏異，進而探討此偏異對物理性質與光學特性的影響。本研究計畫將針對zincblende結構的 AlxGa1-xN及AlxIn1-xN的三元氮化物。理論計算以物理基本原理為基礎，使用國家高速網路與計算中心所提供之CASTEP (Cambridge serial total energy package的縮寫)模擬軟體，進一步探討Vegard』s law的偏異對物理性質與光學特性的影響，包括：能帶結構、直接能帶間隙、間接能帶間隙、價電帶厚度、直接能帶間隙彎曲係數及間接能帶間隙彎曲係數等。計畫編號:NSC94-2112-M164-004;研究期間:200508~200607
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