突变与极性补偿 Si/ZnS 界面计算中的能带对齐与方向稳定性
材料科学
2014-10-13 v3
摘要
我们对 [111]、[100] 和 [110] 方向的 Si/ZnS 界面性质进行第一性原理研究，包括单取代极性补偿界面。一般界面方向的不对称性给标准计算方法带来了已知挑战：界面区分的多样性、人为电场以及取向稳定性的不确定性。通过将每个不同的界面置于多种超胞环境中，我们证明在合理的晶胞长度下，带偏移与界面焓的离散度均足够小，从而无需涉及不当假设或计算代价高昂结构的修正。结果表明，突变 (111) 闪锌矿界面的取向与离子特性均影响能带对齐与界面焓。我们发现，补偿与突变 (111) 和 (100) 界面的带偏移位于宽度大于 1.2 eV 的强双峰分布上，而 (110) 带偏移位于分布中点附近。该中点与先前 (100) 界面的实验一致，但分布中仅有一个峰值与 (111) 界面实验一致，表明生长出的宏观 (111) 界面在可能的微观界面中具有显著的选择性。在大多数生长条件下，极性补偿界面被证明比相应的突变界面更稳定。
引用
@article{arxiv.1403.5230,
title = {Band alignment and directional stability in abrupt and polar-compensated Si/ZnS interface calculations},
author = {David H. Foster and Guenter Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.5230},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 8 figures, uses revtex4-1