纤锌矿型锗中高效的应变诱导发光
材料科学
2021-03-17 v2
摘要
纤锌矿型锗具有直接带隙，但由于本征带隙处电子跃迁的振子强度消失，它并非高效发光体。涉及第二最低导带的跃迁反而至少强三个数量级。因此，两个最低导带的翻转将使六方锗成为理想的光电子应用材料。在本工作中，我们研究通过施加应变实现这种能带翻转的可能性。为此，我们使用修正的 Becke-Johnson 交换关联泛函并包含自旋轨道相互作用的密度泛函理论，对应变六方锗的电子能带结构和光学性质进行第一性原理计算。我们考虑了静水压力、沿六方 c 轴的单轴应变，以及垂直于和包含六方 c 轴的平面内的双轴应变，以模拟衬底效应。我们发现，对于沿纤锌矿 c 轴方向的适度拉伸单轴应变，可实现导带翻转，从而从赝直接带隙转变为直接带隙。
引用
@article{arxiv.2009.06252,
title = {Efficient strain-induced light emission in lonsdaleite germanium},
author = {Jens René Suckert and Claudia Rödl and Jürgen Furthmüller and Friedhelm Bechstedt and Silvana Botti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.06252},
year = {2021}
}