基于第一性原理的 GaSb:N 电子与光学性质
材料科学
2014-03-06 v2
摘要
GaSb:N 在实现访问中红外波长区域的光电器件方面显示出前景。然而，关于其电子和光学性质的理论和实验结果很少。为解决这一问题，我们利用混合 HSE06 交换关联泛函，对掺杂 1.6 氮的 GaSb 进行了第一性原理密度泛函理论研究。为了研究带隙较小的稀氮化物，局域密度近似 (LDA) 是不够的，需要如 HSE06 等更精确的技术。我们对同样具有 1.6 氮摩尔分数的 GaAs:N 进行了对比研究，发现 GaSb:N 具有更小的带隙并表现出比 GaAs:N 更强的带隙弯曲。此外，我们检查了能带的轨道特征，发现最低导带是准离域的，并具有较大的 N- 贡献。在高浓度下，N 原子通过主体基质相互作用，形成它们自己的色散能带，该能带主导光电子性质并控制带隙弯曲。虽然该能带驱动了 GaSb:N 的光学和电子性质，但其物理机制未被传统的稀氮化物模型所捕捉。因此，我们提出稀氮化物的完整理论应纳入轨道特征检查，特别是在高 N 浓度下。
引用
@article{arxiv.1308.0363,
title = {Electronic and optical properties of GaSb:N from first principles},
author = {Priyamvada Jadaun and Hari P. Nair and Vincenzo Lordi and Seth R. Bank and Sanjay K. Banerjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.0363},
year = {2014}
}