Üçlü alaşım wurtzite AlxGa1-xN malzemenin band yapısı hesabı

Abstract

Geçtiğimiz birkaç yıldır, görünür bölgede ışık yayan diyot ve kısa dalgaboylu lazer diyot uygulamalarına bağlı olarak grup III-nitrat yarıiletkenleri dikkat çekmektedir. Günümüzde III-V bileşiklerinde iki temel yapı kullanılmaktadır: hexagonal wurtzite yapı ve kübik zincblende yapı. Wurtzite yapı, doğrudan band aralığına sahip olduğu için daha sık kullanılmaktadır. Bu tezde, III-V nitratlarının yapısal ve elektronik özelliklerini elde etmek için pseudopotansiyel düzlem dalga yöntemi kullanılarak yoğunluk fonksiyoneli hesapları yapıldı. Sonuçlar, Yerel Yoğunluk Yaklaşımı (LDA) ve Genelleştirilmiş Gradyent Yaklaşımı (GGA) kullanılarak elde edildi. Zincblende ve wurtzite GaN, AlN bileşikleri ile wurtzite AlxGa1-xN alaşımı için örgü parametresi, yığın katsayısı ve türevleri ile band yapısı gibi bulk özellikler hesaplandı. Hesaplanan bulk özellikleri deneysel ve teorik verilerle karşılaştırıldı. In the past few years, group III-nitride semiconductors attract much attention owing to their important application in the visible light emitting diodes (LEDs) and short wavelength laser diodes. Two basic crystal structures of III-V compounds are used today: hexagonal wurtzite structure and cubic zincblende structure. Wurtzite structure is utilized in many applications due to its direct band gap energy. In this thesis, density functional calculations using the pseudopotential plane-wave method were carried out for the structural and electronic properties of III-V nitrides. Results were obtained using both the Local Density Approximation (LDA) and the Generalized Gradient Approximation (GGA). Bulk properties such as lattice constants, bulk moduli and derivatives, and band structures were reported for zincblende and wurtzite GaN, AlN and wurtzite AlxGa1-xN. The calculated bulk properties were compared with the available experimental and theoretical data.