非平衡硅-锗-锡半导体中的原子有序度

精确了解单晶合金中的原子有序度对于理解和预测其物理属性至关重要。基于此视角，我们利用激光辅助原子探针层析技术研究了非平衡外延富锡 IV 族 SiGeSn 三元半导体中原子的三维分布。采用了不同的原子探针统计分析工具，包括频率分布分析、偏径向分布函数和最近邻分析，以评估并比较这三种元素的行为与其在理想固溶体中的空间分布。该原子尺度分析提供了明确的证据，表明 Sn 与 Si 之间出乎意料的排斥相互作用导致 Si 原子偏离理论随机分布。这种对理想固溶体的偏离得到了第一性原理计算的支持，并归因于体系在逐层生长过程中降低其混合焓的趋势。