熔融半导体材料的原子和电子结构与其宏观物理性质的相关性研究

项目将第一性原理分子动力学和X射线衍射技术结合，应用于半导体熔体结构的研究。确定熔体的局域原子结构参数与温度及成分的关系，给出该类熔体物性在熔点以上一定过热温度区间内非均匀变化的微观解释，以及熔体微观结构与物性参数的相关性，并探索由液态结构研究到物性预测的理论方法。发展和完善基于第一性原理分子动力学的宏观物理性质的计算方法。探索高温高压极端条件下半导体液态结构的实验和理论研究方法。

本项目使用第一性原理分子动力学方法结合已有的高温X-射线实验结果和有关实验物性数据，系统研究了熔融半导体材料宏观物理性质变化与微观结构的关联性。研究结果表明：熔融半导体材料Ga(In)-Sb的局域结构变化与其成分配比有明显的相关性，并且计算得到的电阻率与局域结构的变化规律基本一致，从而揭示了Ga-Sb和In-Sb系统的粘滞系数，电阻率等宏观物理量随成分变化规律的微观本质。选择熔融AsS做为研究对象，研究结果表明随外加压力增大液态AsS的微观结构发生了明显变化，并且这一变化与宏观物理性质的变化存在明显的相关性。