六方 Si$_x$Ge$_{1-x}$/Si$_y$Ge$_{1-y}$ 合金界面的能带排布

采用多种方法研究了由六方 Si$_x$Ge$_{1-x}$ 合金形成的异质结处的自然与真实能带轮廓：用于原子几何的密度泛函理论、用于电子结构的近似准粒子处理、不同的带边对齐程序，以及构建多种六方晶胞以建模合金与异质结。我们证明自然能带偏移基本不受选择对齐真空能级或分支点能量以及使用杂化或 Tran-Blaha 泛函的影响。在富 Ge 合金之间的界面，我们观察到具有直接带隙的 I 型异质特征，而富 Si 结为 I 型但具有间接带隙。在赝omorphically（伪omorphically，应为伪同构）生长的异质结构中，真实能带排布受相邻两种合金中符号相反的双向应变强烈影响。我们的计算表明，界面的 I 型特征被应变削弱。为制备适用于有源光电子应用的合金异质结，我们讨论了如何减小富 Ge 合金处的压缩双向应变。