InN是目前人们最赶兴趣的重要课题,最新研究表明,InN具有0.7-0.8eV的直接带隙,而且它不同于一般半导体,在InN的表面附近有大量的电荷积累。这些特性使得它在电子元件制造中获得良好的金属-半导体接触更为容易,在光电子器件、红外探测器、低成本太阳能电池及短波半导体激光器方面具有诱人的应用前景。该项研究主要从理论上研究缺陷对InN能带结构的影响;不同InN的表面及其与金属、半导体界面结构和电子
本项目基于第一原理方法和效质量方法和变分原理,主要从理论上研究InN的表面、缺陷及其与金属、半导体相互作用和电子特性;InN与其它III族氮化物形成的异质结、量子结构中极化对激子的影响。计算表明O可能替代N进入到InN成为施主杂质。氮空位和O替代N很可能是造成生长的InN材料多为n型且高载流子浓度的重要原因。从能量方面Mg原子可以替代InN中的In原子. 纤锌矿和闪锌矿结构中III-V族氮化物,如InGaN和GaN, 量子点中的激子和类氢杂质态的计算结果表明量子点的尺寸对量子点中电子,激子和类氢杂质态有很大的影响。电子和能级,激子结合能和施主束缚能都随量子点尺寸的增加而降低。对于纤锌矿类量子点,由于在纤锌矿类III-V族氮化物异质结构中存在自发和压电极化,研究了由自发和压电极化引起的强内建电场及由该内建电场对量子点中的激子和类氢杂质态的影响。计算结果显示内建电场使III-V族氮化物量子点中有效带隙降低。电子和空穴之间的符合率降低。当类氢杂质在量子点的右边界时,施主束缚能随量子点的点高增加而增加,并且逐渐变为是个常量。该研究对研发和改进InN基量子器件性能有重要的意义.