纤锌矿相砷化铟的从头计算：结构、电子和光学性质

大多数 III-V 族半导体在体材料状态下呈现闪锌矿相，而在以纳米线形式生长时则采取亚稳态的纤锌矿相。这些是具有新光学性质的新型半导体，特别是与闪锌矿相生长的材料相比，其电子带隙不同。纤锌矿相 InAs 在布里渊区$\Gamma$点的电子带隙（$E_0$带隙）最近已被测得，低温下$E_0 = 0.46$ eV。基于共振拉曼散射实验，最近也获得了布里渊区$A$点（相当于闪锌矿结构中的$L$点，$E_1$）的电子带隙。在本工作中，我们使用全势线性缀加平面波方法并包含自旋 - 轨道相互作用，计算了闪锌矿相和纤锌矿相 InAs 的能带结构。通过修正的 Becke-Johnson 交换关联势改进了电子带隙。$E_0$和$E_1$带隙均与实验结果非常吻合。从计算中获得了 0.122 eV 的晶体场分裂和 0.312 eV 的自旋 - 轨道分裂（闪锌矿相 InAs 的实验值为 0.4 eV）。最后，我们计算了闪锌矿相和纤锌矿相 InAs 的介电函数，并进行了对比讨论。