| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第7-15页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第7-8页 |
| 1.2 国内外发展 | 第8-14页 |
| 1.2.1 GaN材料特性 | 第8-10页 |
| 1.2.2 GaN光电阴极 | 第10-12页 |
| 1.2.3 纳米线光电阴极 | 第12-14页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第14-15页 |
| 2 第一性原理理论基础和计算软件 | 第15-24页 |
| 2.1 多粒子体系的薛定谔方程 | 第15-19页 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer绝热近似 | 第16-17页 |
| 2.1.2 Hartree-Fock近似 | 第17-19页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第19-22页 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 | 第19页 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第19-20页 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方法 | 第20-21页 |
| 2.2.4 平面波赝势法 | 第21-22页 |
| 2.3 基于第一性原理的计算软件 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 本征GaN纳米线光电阴极的电子结构和光学性质研究 | 第24-37页 |
| 3.1 GaN纳米线光电阴极第一性原理计算准备工作 | 第24-27页 |
| 3.1.1 GaN纳米线光电阴极模型的收敛性测试 | 第24-26页 |
| 3.1.2 GaN纳米线光电阴极光学性质计算公式推导 | 第26-27页 |
| 3.2 不同截面尺寸GaN纳米线光电阴极电子结构和光学性质研究 | 第27-33页 |
| 3.2.1 理论模型 | 第27-28页 |
| 3.2.2 几何结构 | 第28-29页 |
| 3.2.3 形成能和稳定性分析 | 第29页 |
| 3.2.4 电子结构 | 第29-31页 |
| 3.2.5 光学性质 | 第31-33页 |
| 3.3 表面H原子钝化对GaN纳米线光电阴极模型计算的影响 | 第33-36页 |
| 3.3.1 理论模型 | 第33页 |
| 3.3.2 几何结构 | 第33-34页 |
| 3.3.3 形成能和稳定性分析 | 第34-35页 |
| 3.3.4 电子结构 | 第35-36页 |
| 3.3.5 光学性质 | 第36页 |
| 3.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 4 p型掺杂GaN纳米线光电阴极电子结构和光学性质研究 | 第37-44页 |
| 4.1 掺杂元素的选取 | 第37-38页 |
| 4.2 Mg掺杂对GaN纳米线光电阴极电子结构和光学性质的影响 | 第38-43页 |
| 4.2.1 理论模型 | 第38页 |
| 4.2.2 几何结构 | 第38-39页 |
| 4.2.3 形成能和稳定性分析 | 第39页 |
| 4.2.4 电子结构 | 第39-42页 |
| 4.2.5 光学性质 | 第42-43页 |
| 4.3 本章小结 | 第43-44页 |
| 5 GaN纳米线光电阴极的空位研究 | 第44-52页 |
| 5.1 N空位缺陷GaN纳米线光电阴极电子结构和光学性质研究 | 第44-47页 |
| 5.1.1 理论模型 | 第44页 |
| 5.1.2 形成能和稳定性分析 | 第44-45页 |
| 5.1.3 电子结构 | 第45-46页 |
| 5.1.4 光学性质 | 第46-47页 |
| 5.2 N空位对Mg掺杂GaN纳米线光电阴极的影响 | 第47-51页 |
| 5.2.1 理论模型 | 第47-48页 |
| 5.2.2 形成能和稳定性分析 | 第48页 |
| 5.2.3 电子结构 | 第48-49页 |
| 5.2.4 光学性质 | 第49-51页 |
| 5.3 本章小结 | 第51-52页 |
| 6 总结与展望 | 第52-54页 |
| 6.1 完成的主要工作 | 第52-53页 |
| 6.2 有待进一步完成的工作 | 第53-54页 |
| 致谢 | 第54-55页 |
| 参考文献 | 第55-63页 |
| 附录 | 第63页 |
