gan(0001)缺陷表面诱导生长sto薄膜的理论分析

《gan(0001)缺陷表面诱导生长sto薄膜的理论分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据目次目次摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．III1概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2GaN表面缺陷的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．22基本原理与方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、42．1第一性原理计算方法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．42．2多电子体系中的基本近似⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42．3密度泛函理论(DFT)的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯j⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52．4CASTEP功能特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72．5主要计算性质简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73GaN点缺陷表面对SrO分子、BaO分子和Ti02分子吸附的理论研究⋯⋯⋯⋯．．93．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．93．2点缺陷表面对SrO分子吸附的理论研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯93．3点缺陷表面对BaO分子吸附的理论研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．173．4点缺陷表面对Ti02分子吸附的理论研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．223．5小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯294GaN(0001)表面线缺陷对吸附影响的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3l4．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一314．2【10—10]线缺陷表面对Ti02分子吸附的理论研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一314．3[11-201线缺陷表面对Ti02分子吸附的理论研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364．4小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4l5GaN(0001)表面台阶缺陷对吸附影响的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯435．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．435．2[10—10]台阶缺陷表面对TiOz

5、分子吸附的理论研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．435．3[11—20】台阶缺陷表面对Ti02分子吸附的理论研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．495．4小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯546结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．56参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57V万方数据四川师范大学硕士学位论文致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61在校期间的科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．62VI万方数据l概述1概述1．1研究背景及意义1．1．1集成铁电材料发展趋势GaN材料是第三代半导体的典型代表，具有禁带宽度大、温度稳定性好、击穿场强高等优点，不管在民用还是军事领域都有很广泛的应用，适用于有特殊要求的器件，比如制造微波高频、耐高温、高速、高功率的器件[1-6]。GaN越来越受研究者的重视[7qo]。上世纪科学家发现了具有铁电效应的新型材料，命名为铁电材料。钛酸钡、钛酸锶【·-“】等就是铁电材料的

7、典型代表。近些年，电子器件越做越小，越来越薄，集成度不断升高。这就对电子材料的集成化和薄膜化程度要求越来越高，才能满足器件的要求[15-16】。将GaN半导体基底和具有铁电性的介电氧化物材料集成，将形成新型电子器件f17】，可以提高器件的性能和集成性【18，19]。但是由于GaN基底和大多数具有铁电性质的介电氧化物之间化学成分和晶体结构等的不同，导致了GaN基底上外延生长氧化物薄膜很难，并且界面上容易发生扩散[20】。1．1．2GaN基介电氧化物薄膜制备方法及主要存在的问题目前GaN基介电氧化物薄膜制备的

8、实验室方法可以分为化学法和物理法，化学法包括分子束外延方法[21]、金属有机物化学气相沉积法[22】、氢化物气相外延【23]法。物理法有溅射、蒸发等方法。介电氧化物薄膜在GaN基上外延生长时，由于界面扩散、晶格失配大等原因造成了生长质量明显下降，甚至不能生长。这就导致了生产出来的器件性能有所下降，甚至达不到要求[掉3，】。研究者想了各种方法减少基底和氧化物薄膜之间的不匹配性，来达到可控生长，其中目前最成功的便是在基底上首先生长