砷化硼异质结构：晶格匹配的异质界面及应变对能带排列与迁移率的影响
材料科学
2019-09-05 v1
摘要
BAs 是一种具有超高导热率的 III-V 族半导体，但其许多电子性质尚不清楚。本工作采用预测性原子尺度计算研究 BAs 异质结构的性质，例如应变对能带排列和载流子迁移率的影响，将 BAs 同时视为薄膜和晶格匹配材料的衬底。结果表明，无论应变的符号或方向如何，应变均使带隙减小。此外，由于电子有效质量和空穴带间散射的降低，双轴拉伸应变使面内电子和空穴迁移率相比未应变值提高超过 60%。此外，BAs 被证明与 InGaN 和 ZnSnN2 近乎晶格匹配，这两种重要的光电半导体分别通过合金化和阳离子无序实现带隙可调。结果预测了 type-II 型能带排列，并确定了这两种材料与 BAs 的绝对能带偏移。BAs 的超高导热率和本征 p 型特性，及其可被拉伸应变进一步提高的高电子和空穴迁移率，以及与本征 n 型 InGaN 和 ZnSnN2 的晶格匹配和 type-II 型能带排列相结合，展示了 BAs 异质结构在电子和光电器件中的潜力。
引用
@article{arxiv.1909.01449,
title = {Boron Arsenide Heterostructures: Lattice-Matched Heterointerfaces, and Strain Effects on Band Alignments and Mobility},
author = {Kyle Bushick and Sieun Chae and Zihao Deng and John Heron and Emmanouil Kioupakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.01449},
year = {2019}
}