摘要。基于密度功能理论(DFT)的第一原理计算已用于研究α-GAN晶体的结构,电子,光学和热力学方面。基于局部密度近似(LDA),广义梯度近似(GGA)和荟萃分析梯度近似(M-GGA)功能方法,已经估计α-GAN晶体的带隙能量为1.962 eV,2.069 ev和2.354 ev。这些研究中介绍的带隙能量与其他实验和理论研究的能量一致。此外,我们的发现使我们了解了α-GAN晶体的电子和光学特性。α-GAN晶体中的带隙能是定义其电气和光学特征的关键因素。它们是可以将电子从价带向传导带退出的能量范围,从而影响材料的电导率以及材料吸收并发出光的能力。我们在先前的研究中的结果大致表明了我们发现的可靠性,因此增加了我们对α-GAN的电子和光学现象的了解。通过模拟状态密度和α-GAN的状态部分密度,发现了GA和N原子的轨道特性。除了分析带结构,状态的密度和我们还包括化合物的光学特性外。结果表明α-GAN具有直接的带隙,该带隙位于布里群区的G点。这是其开发光电设备的巨大潜力的原因。此外,我们使用前面给出的三个近似值来找到该化合物的光学特性(吸收系数)。除此之外,可以像Debye温度,焓,自由能,熵和热容量一样计算的热力学特性使我们能够更好地了解化合物的热行为。检测到α -GAN的热容量为17.3 Jmole -1 K -1,Debye温度为824.6K。这项研究将对α-G-N提供详细的解释,涵盖其所有基本特性以及光电和电子设备中可能的应用。这项研究的结果非常重要,基于α-GAN研究将开发的新技术将非常有益。
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