BAs 和硼化物 III-V 合金
材料科学
2014-12-18 v1
摘要
硼砷化物——这一通常被忽略的 III-V 砷化物系列 BAs-AlAs-GaAs-InAs 的成员——在电子结构上类似于硅：其 Γ 导带最低点为 p 型（Γ_15），而非 s 型（Γ_1c）；它具有类似 X_1c 的间接带隙；其键电荷在单位胞中两种原子间几乎均匀分布，表现出近乎完美的共价结合。这些现象的原因 traced down 到硼原子轨道能量异常低，以及 BAs 相对于大多数其他 III-V 化合物异常强的 s-s 排斥。我们发现 BAs 与 GaAs 和 AlAs 的价带位移出人意料。BAs 的价带上限（VBM）显著高于 AlAs，尽管 BAs 的键长远小于 AlAs；GaAs 的 VBM 也仅略高于 BAs。这些效应源于在价带上限处，阴离子和阳离子态异常强的混合。在 BAs-GaAs 合金中，我们发现：（i）相对小（约 3.5 eV）且 composition-independent 的带隙弯曲；这意味着虽然将少量氮掺入 GaAs 可降低带隙，但将少量硼掺入 GaAs 可升高带隙；（ii）硼「半局域化」导带态（类似于 GaN-GaAs 合金中的态）；（iii）体混合焓小于 GaN-GaAs 合金。硒化物 III-V 合金的独特特征为带隙工程提供了新的机遇。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0009063,
title = {BAs and boride III-V alloys},
author = {Gus L. W. Hart and Alex Zunger},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0009063},
year = {2014}
}
备注
18 pages, 14 figures, 6 tables, 61 references. Accepted for publication in Phys. Rev. B. Scheduled to appear Oct. 15 2000