应力条件下GaN电子结构及光学性质研究

采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波计算方法,系统研究了不同应力作用下GaN 的电子结构和光学性质,对比分析了外压调制对GaN 的能带结构、态密度和光学性质变化的影响。计算结果表明:随着外应力的逐渐增加,Ga—N 的键长逐渐变小,布局数逐渐增加,共价性明显增强,离子性减弱。电子结构计算结果显示导带向高能方向漂移,而整个价带向低能方向漂移,禁带带宽明显被展宽,Ga 原子的3d 态电子与N 原子的2p 态电子的杂化程度增强。光学性质计算结果揭示了在没有应力的作用下,在1.6 eV 附近开始出现吸收边。随着外应力的逐渐增大,GaN 的复介电函数和吸收谱向高能方向漂移,光谱发生了明显的蓝移现象,进