0　引言

　　GaN作为ⅢⅤ半导体材料中一种重要的半导体材料，具有禁带宽度大、介电常量小、发光效率高、耐高温、抗辐射、硬度高等特性，在短波长光电器件、高温器件、大功率器件和高密度集成的电子器件等方面得到了广泛的应用.近几十年来，物质高压行为已引起人们的广泛关注，晶体结构高压相变的研究已经成为一个重要的研究领域.尤其是激光技术、同步辐射和金刚石压砧高压技术的出现及其广泛应用，使得人们对物质结构的高压相变机制有了更进一步的认识.高压下GaN 的稳定性及其相变问题已引起了人们的广泛关注.在实验方面，Perlin等人利用X 射线吸收光谱方法得到纤锌矿到氯化钠结构(也称为岩盐结构)的相变压强为47.0GPa;Ueno等人利用X 射线衍射方法得到纤锌矿到氯化钠结构的相变压强为52.2GPa.

　　在进行实验研究的同时，大量的理论研究也随之展开，AbuJafar等人利用全势线性缀加平面波(FullPotential Linearized Augmented Plane Wave，FPLAPW ) 局域密度近似(Local DensityApproximation， LDA ) 和广义梯度近似(GeneralizedGradientAproximation，GGA)方法分别得到纤锌矿结构到氯化钠结构的相变压强为38.1GPa和42.3GPa;Halsall等人利用平面波赝势(PlaneWavePseudopotentials，PWP)局域密度近似方法得到纤锌矿到氯化钠结构的高压相变发生在50.0GPa;直到最近，Saoud 等人利用平面波赝势广义梯度近似方法得到纤锌矿到氯化钠结构的相变压强为45.0GPa.尽管GaN 高压相变的性质在理论和实验上得到了大量地研究，但迄今为止，GaN 纤锌矿到氯化钠结构的相变点压强仍存在争议，尤其是对相变点压强附近的电子结构和光学性质的变化机制报道较少.本文采用平面波赝势从头计算方法研究GaN 纤锌矿到氯化钠结构相变的基本问题，包括相变点压强、晶体结构、电子结构、光学性质等.同时将在此基础上进一步探讨相变点附近的电子结构和光学性质的变化机制.

　　1　计算方法与模型

　　理想GaN 为六方纤锌矿结构，属于P63mc空间群，晶格参量犪=犫=0.3189nm，犮=0.5185nm，其中犮/犪为1.626.其晶胞由Ga的六角密堆积和N的六角密堆积反向套构而成.本文计算由CASTEP[10]量子力学模块完成，在给定初始的原子排列后，求解出系统稳定时的基态电子分布、总能量、能带结构等.