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GaN基异质结中的极化效应及Si衬底GaN生长研究的中期报告
本研究旨在探究GaN基异质结中的极化效应及Si衬底GaN生长过程中的热力学机制及其影响因素。
首先，通过建立GaN基异质结的理论模型，分析了极化效应对异质结内部电场及载流子行为的影响。研究发现，在垂直异质结构中，极化电场会形成电子与空穴的分离区域，从而影响了异质结中的电子输运和复合过程。同时，对于倾斜异质结结构，极化效应也会对能带结构和电场分布产生显著的影响，增加异质结的态密度和复合速率，影响其光电性能。
其次，通过对Si衬底上GaN生长过程中的热力学机制进行研究，建立了单晶GaN的热力学模型，分析了GaN晶体生长过程中的热力学动力学因素。研究发现，渗透系数和物种浓度等生长条件对晶体生长的影响极大，并探究了生长过程中的局部温度梯度等因素对晶体质量的影响。根据研究结果，提出了优化GaN晶体生长工艺的建议，以实现高质量的晶体生长。
综上所述，本研究的中期报告通过理论模型和实验研究，深入探究了GaN基异质结中的极化效应及Si衬底GaN生长过程中的热力学机制，为异质结光电器件和GaN晶体生长的优化提供了有益的参考。