| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 符号对照表 | 第11-12页 |
| 缩略语对照表 | 第12-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-21页 |
| 1.1 研究意义 | 第15-16页 |
| 1.2 GeSn合金的研究现状及发展趋势 | 第16-20页 |
| 1.2.1 GeSn合金的基础性质及应用研究进展 | 第17-18页 |
| 1.2.2 GeSn合金能带结构研究进展 | 第18-19页 |
| 1.2.3 GeSn合金制备工艺研究进展 | 第19-20页 |
| 1.3 课题研究内容及达到的预期目标 | 第20页 |
| 1.4 本章小结 | 第20-21页 |
| 第二章 第一性原理的理论基础与计算方法 | 第21-35页 |
| 2.1 量子力学理论基础 | 第21-23页 |
| 2.1.1 薛定谔方程与多电子的体系理论 | 第21-22页 |
| 2.1.2 布里渊区的对称点与自由电子能带 | 第22-23页 |
| 2.2 基于第一性原理的计算方法 | 第23-28页 |
| 2.2.1 DFT理论方法 | 第23-25页 |
| 2.2.2 Car-Parrinello理论与方法 | 第25-26页 |
| 2.2.3 GW近似与准粒子线性方程 | 第26-27页 |
| 2.2.4 赝势法理论 | 第27-28页 |
| 2.3 半导体材料设计理论基础 | 第28-32页 |
| 2.3.1 物质的相变理论研究 | 第29-30页 |
| 2.3.2 GeSn晶体结构与能带理论研究 | 第30-32页 |
| 2.3.3 GeSn合金材料光电物理性质 | 第32页 |
| 2.4 基于第一性原理的计算工具 | 第32-34页 |
| 2.4.1 ADF计算软件 | 第33页 |
| 2.4.2 Materials Studio计算软件 | 第33-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 第一性原理的GeSn合金能带结构计算与分析 | 第35-67页 |
| 3.1 GeSn合金的晶胞结构计算模型 | 第35-37页 |
| 3.2 GeSn合金晶胞结构模型优化研究 | 第37-44页 |
| 3.2.1 广义梯度近似（GGA）对GeSn合金晶胞结构优化研究 | 第38-42页 |
| 3.2.2 局域密度近似（LDA）对GeSn合金晶胞结构优化研究 | 第42-44页 |
| 3.2.3 对Ge晶胞进行Sn掺杂研究 | 第44页 |
| 3.3 Sn组分对Ge_(1-x)Sn_x合金能带性质的影响研究 | 第44-58页 |
| 3.3.2 对Ge_(1-x)Sn_x合金禁带宽度的影响 | 第45-57页 |
| 3.3.3 对GeSn合金带隙性质的影响 | 第57-58页 |
| 3.4 Sn组分的变化对Ge_(1-x)Sn_x合金的态密度影响研究 | 第58-66页 |
| 3.4.1 Ge_(1-x)Sn_x合金总态密度随Sn组分的变化研究 | 第59-62页 |
| 3.4.2 GeSn合金投影态密度随Sn组分的变化研究 | 第62-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 第四章 Ge_(1-x)Sn_x材料有效质量及其它性质研究 | 第67-77页 |
| 4.1 有效质量理论及有效质量与迁移率的关系 | 第67-68页 |
| 4.2 Ge_(1-x)Sn_x合金的有效质量拟合及迁移率研究 | 第68-72页 |
| 4.3 Ge_(1-x)Sn_x合金弹性常数及杨氏模量的计算 | 第72-75页 |
| 4.3.1 Ge_(1-x)Sn_x合金随着Sn组分x变化的弹性常数研究 | 第72-74页 |
| 4.3.2 Ge_(1-x)Sn_x合金随着Sn组分x变化的杨氏模量研究 | 第74-75页 |
| 4.4 本章小结 | 第75-77页 |
| 第五章 研究结论及意义 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-85页 |
| 致谢 | 第85-87页 |
| 作者简介 | 第87-88页 |
