Оптические свойства и электронная структура нитридов группы А3 В5

• Автор: Стерхова, Марина Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 190 с.

Содержание
Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1. Кристаллическая структура и физико-химические свойства нитридов группы А3В

1.2. Экспериментальные оптические спектры

1.2.1. Пропускание, поглощение, отражение и преломление с-ВИ

1.2.2. Пропускание, поглощение, отражение и преломление й-ВЫ

1.2.3. Поглощение, отражение и преломление су-АИМ

1.2.4. Пропускание, поглощение, отражение и преломление -№-Оа]Ч

1.2.5. Оптические спектры c-GaN

1.2.6. Спектры поглощения, отражения и преломления v-InN

1.2.7. Выводы
1.3. Теоретические расчеты оптических спектров и зон нитридов
группы А3В
1.3.1 Теоретические расчеты BN
1.3.2 Теоретические расчеты A1N
1.3.3 Теоретические расчеты GaN
1.3.4 Теоретические расчеты InN
1.3.5 Выводы
1.4. Выводы
Глава 2. Методы расчетов
2.1. Фундаментальные оптические функции
2.2. Дисперсионные соотношения Крамерса-Кронига. Правила сумм
2.3.Теория диэлектрической проницаемости
2.4.Методики расчетов оптических функций
2.4.1. Расчеты по спектрам отражения
2.4.2. Расчеты по спектрам г2 или -Іт є'
2.5. Разложение интегральных спектров на компоненты с помощью объединенных диаграмм Арганда
2.5.1. Разложение спектра Є
2.5.2. Разложение спектра-1т е'
2.6. Выводы
Глава 3. Оптические спектры и электронная структура кубического и гексагонального нитрида бора (с- и й-ВІЧ)
3.1. Оптические спектры и электронная структура кубического нитрида бора
3.1.1. Оптические спектры c-BN
3.1.2. Разложение спектров гг и -Im є'1 на компоненты
3.1.3. Сравнение теоретических расчетов спектров гг с экспериментально - расчетным спектром гг
3.1.4. Расчеты зон и определение природы максимумов спектра г
3.1.5. Выводы
3.2. Оптические спектры и электронная структура кристалла h-BN
3.2.1. Комплексы оптических функций h-BN
3.2.2. Разложение экспериментально-расчетных и
экспериментальных спектров е2 и -Im s'
3.2.3. Сравнение экспериментальных, экспериментально расчетных спектров оптических функций с теоретическими функциями
3.2.4. Разложение теоретического спектра г2 на компоненты. Сравнение с разложением экспериментально-расчетных спектров Є
3.2.5. Обсуждение результатов на основе теоретических данных
3.2.6. Выводы
Глава 4. Оптические спектры и электронная структура гексагонального A1N (w-AIN)
4.1 Комплексы оптических функций w-AIN
4.2 Сравнение экспериментального, экспериментально-расчетных спектров с теоретическими и теоретико-расчетными функциями
4.3 Разложение на компоненты экспериментально-расчетных и теоретического спектров є2 и -Im є"
4.4 Обсуждение результатов на основе теоретических данных
4.5 Выводы
Глава 5. Оптические спектры и электронная структура гексагонального и кубического кристаллов GaN
5.1. Оптические спектры и электронная структура w-GaN
5.1.1.Комплексы оптических функций гексагонального кристалла w-GaN

5.1.2.Разложение экспериментального спектра £2 и экспериментальнорасчетных спектров б2 и ~1т е'1 на компоненты 1 1
5.1.3.Сравнение экспериментальных, экспериментально-расчетных оптических спектров с теоретическими спектрами
5.1.4.Разложение теоретических спектров £2 на компоненты
5.1.5. Обсуждение результатов на основе теоретических данных :
5.1.6.Выводы
5.2. Оптические спектры и электронная структура кубического кристалла GaN
5.2.1 .Комплексы оптических функций с-ОаЫ
5.2.2.Сравнение экспериментальных, экспериментально-расчетных оптических спектров с теоретическими спектрами
5.2.3.Разложение экспериментальных и теоретических спектров е2 и экспериментально-расчетного спектра -1т е'1 на компоненты
5.2.4. Обсуждение результатов на основе теоретических расчетов
5.2.5.Выводы
Глава 6. Оптические спектры и электронная структура гексагонального кристалла нитрида индия (v-InN)
6.1 .Оптические функции v-InN
6.2.Разложение спектров е2 и -Ьп в"1 на компоненты
6.3.Сравнение экспериментального, экспериментально-расчетных спектров с теоретическими данными
6.4 Выводы 1^
Глава 7. Сравнение оптических спектров и электронных структур нитридов группы А3В5
Основные результаты и выводы
Список литературы

В работе [104] авторы сделали разбивку спектра с2 на отдельные вклады от каждой пары зона-зонных переходов. Первой области ниже 10 эВ соответствует переход из трех верхних валентных зон в две нижние зоны проводимости; во второй области от 10 до 12 эВ особенности от тех же валентных зон в следующие две зоны проводимости с дополнительным вкладом от
четвертой валентной зоны во вторую зону проводимости. В третьей области, выше 12 эВ, вклады переходов в пятую и более высокие зоны проводимости с небольшим вкладом от пятой и шестой валентных зон в нижние свободные зоны (рис. 1.3.11).
Из 82 рассчитаны функции К, п, к от 0 до 30 эВ; получены значения: Е1(0)=4.79 (Е±с) и 4.72 (Е| | с), п(0)=2.19; 2.17 при Е = 1 эВ [104].
В [99] К имеет максимумы приблизительно при 3.6, 6.5 и 7.5 эВ в спектре до 10 эВ, что хорошо согласуется с результатами работ [104] и [87]. В спектре -Ьпг'1 имеются максимумы при 10.0, 20.0, 26.6, 31.5 и 37,2 [87].
б) с-Са!Ч. Зоны для с-СаК[ рассчитаны в работах [71, 95, 91, 105, 106]. На рис. 1.3.12 представлены зоны, рассчитанные методом ЬМТО (ё-состояния валентные) [71].
Методом РР из первых принципов (IX)А) рассчитаны зоны в [105] (ё-состояния валентные). Эти зоны хорошо согласуется с результатами работ [91] и [95]. При введении О’М'-коррекции зонные промежутки увеличиваются на 1-2 эВ; Е8=2.1 эВ (3.1 эВ с коррекцией), ширина верхней валентной зоны ДЕУ равна 7.4 эВ (с коррекцией 7.8 эВ) [105]; Ег=7.33 эВ, АЕу = 16.3 эВ (с коррекцией 17.8 эВ) [96]. Используя эмпирические псевдопотенциальные параметры к подгонке зонных энергий, полученных квазичастичным вычислением [105], для с-СаН получили Ег =3.38 эВ, Ех=4.57 эВ, Еь=5.64 эВ [106].
Спектры 82 с-СаК рассчитаны в работах [71, 87, 102, 103].

Рис. 1.3.11 Зоны ОаЫ [104].