第一性原理研究二维GaN的电子结构和光学性能

作者：张陆; 任达华^*; 谭兴毅; 钱楷

来源：人工晶体学报, 2018, 47(12): 2624-2631.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2018.12.032

• 二维GaN
• 第一性原理
• 电子结构
• 光学性能

二维GaN是一种性能优良的半导体光电材料,用途广泛。因此,基于密度泛函理论采用广义梯度近似方法系统研究单层、双层和三层二维GaN的电子结构和光学性质,并与三维GaN体材料进行比较。结果表明:随着维数的降低,二维GaN的能带变宽,各能级的能量值起伏变大;不同于三维GaN,二维GaN量子尺寸效应明显,N的2s态和2p态相互作用增强,出现能带重叠,呈现较好的导电特性;分析费米能级发现导带底附近存在明显表面态,这是因为Ga的4s电子态的贡献;随着二维GaN层数的增加,对紫外光的反射特性越来越好,在特定的能量范围内,二维GaN的能量损失为零。由此可知,研究二维GaN的电子结构和光学性质有助于二维GaN在纳米光电器件中的应用。

• 单位
  湖北民族大学