表面吸附氧原子的GaAs电子结构及光学性质的研究-高压物理学报.PDFVIP

第 卷 第 期 高 压 物 理 学 报 , 27 3 Vol.27 No.3 年 月 , 2013 6 CHINESEJOURNALOFHIGH PRESSUREPHYSICS June 2013 文章编号: ( ) 1000-5773201303-0468-05 表面吸附氧原子的GaAs电子结构 及光学性质的研究* , , , , 朱姗姗 殷春浩 徐振坤 吴彩萍 侯磊田 ( , ) 中国矿业大学理学院 江苏徐州 221116 : , 摘要 在密度泛函理论的基础上 利用第一性原理计算了表面吸附氧原子的GaAs的电子 。 , , 结构及光学性质 结果表明 表面氧原子的吸附导致表面能带向深部移动 禁带中出现由As , 4p轨道和Ga4p轨道构成的杂质能级 以及由As4s轨道和Ga4s轨道分裂形成的表面态能 ; ; 级 氧原子的吸附还导致表面 态和 态电子的重新分布 氧原子的存在改善了晶格周期的 d s p , , 。 缺陷性 改变电子跃迁的过程 影响晶体的光学性质 : ; ; 关键词 GaAs表面吸附 第一性原理 中图分类号: 文献标识码: O472 A 引 言 1 , 、 , GaAs是微电子和光电子的基础材料 是化合物半导体中最重要 最广泛的半导体材料 也是目前 、 , 、 , 研究得最成熟 生产量大的化合物半导体材料 由于它具有电子迁移率高 禁带宽度大且为直接带隙 容 , 、 , 、 易制成半绝缘材料 其本征载流子浓度低 光电特性好 以及具有耐热 抗辐射性能好和对磁场敏感等优 , 、 、 , 。 良特性 用它制成的器件频率响应好 速度快 工作温度高 能满足集成光电子的需要 它是目前最重要 , , 、 。 的光电子材料 也是继硅材料之后最重要的微电子材料 适合于制造高频 高速的器件和电路 理论研 , , , , 究表明 在固态晶体表面上 原子或分子的力场是不饱和的 固体表面的分子或原子具