稀氮化物中浓度依赖带隙缩减的第一性原理计算
材料科学
2018-02-07 v1
摘要
尽管对于将晶格匹配的激光器件与硅电路集成具有持续的兴趣，稀氮化物III/V族半导体的电子结构一直对第一性原理计算方法构成挑战。其根源在于氮原子对大多数基质材料施加的强畸变。在此，我们通过将基于Tran和Blaha提出的meta-GGA泛函（TB09）的密度泛函理论计算与针对稀氮化物Ga(NAs)的超胞方法相结合，解决了这些问题。通过探索对超胞的要求，我们表明单个氮原子的畸变场必须被允许衰减到足够远，以至于它不会与其周期性镜像重叠。这也防止了平移对称原子之间的虚假电子相互作用，从而能够计算出与实验推导的参考值非常吻合的带隙。这些结果为稀氮化物化合物半导体领域打开了预测性第一性原理计算的大门。
引用
@article{arxiv.1705.10763,
title = {Ab initio calculations of the concentration dependent band gap reduction in dilute nitrides},
author = {Phil Rosenow and Lars C. Bannow and Eric W. Fischer and Wolfgang Stolz and Kerstin Volz and Stephan W. Koch and Ralf Tonner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.10763},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 4 figures