AlGaN量子阱中受屏蔽激子的压力效应的开题报告

精品文档---下载后可任意编辑 应变GaN/AlGaN量子阱中受屏蔽激子的压力效应的开题报告 题目：应变GaN/AlGaN量子阱中受屏蔽激子的压力效应 讨论背景： 近年来，氮化物半导体材料因其高气体稠厚度材料的优势而受到越来越广泛的关注。氮化铝砷（AlN）和氮化镓砷（GaN）是两种重要的氮化物半导体材料，而应变GaN/AlGaN量子阱则是这两种材料的最主要的应用形式之一。应变GaN/AlGaN量子阱具有很多优异的性能，如大量子阱能隙、高饱和漂移速度、高载流子浓度等，因此在高功率电子器件、电磁波探测和深紫外LED等领域都有广泛的应用。 然而，在应变GaN/AlGaN量子阱中，受屏蔽激子的压力效应会对电学性质和光学性质产生重要的影响。屏蔽激子是指对梯度量子阱（graded quantum well）中的电子进行约束的一种量子力学现象，可以将电子从一个空间区域约束在梯度势阱中，从而得到一个三维能级。当受屏蔽激子受到压力影响时，这个三维能级会发生变化，从而影响量子阱的光学和电学性质。 讨论目的： 本讨论的主要目的是讨论应变GaN/AlGaN量子阱中受屏蔽激子的压力效应，探究其对量子阱的光学和电学性质的影响。具体来说，讨论包括以下几个方面： 1、使用第一性原理计算方法讨论受屏蔽激子的压力效应； 2、探究不同应变GaN/AlGaN量子阱受屏蔽激子的压力效应对量子阱能带结构的影响； 3、讨论受屏蔽激子的压力效应对量子阱的发光特性的影响。 讨论方法： 本讨论主要采纳第一性原理计算方法，包括密度泛函理论（DFT）和小扰动理论等方法。具体的讨论流程如下： 1、建立应变GaN/AlGaN量子阱的模型，包括梯度量子阱和顶部保护层； 2、使用第一性原理计算方法分析受屏蔽激子的能带结构以及压力效应的影响； 3、分析不同应变GaN/AlGaN量子阱受屏蔽激子的压力效应对量子阱的光学和电学性质的影响； 4、通过对实验数据的对比和验证，评估模型的有效性。 预期结果： 估计本讨论的主要结果包括： 1、定量讨论受屏蔽激子的压力效应对应变GaN/AlGaN量子阱的光学和电学性质的影响； 2、验证第一性原理计算方法的有效性； 3、提供了一种可靠的密度泛函理论讨论氮化物半导体材料的方法。