[001]和[111]取向的InSb与GaSb悬空纳米线的电子结构
介观与纳米尺度物理
2015-09-08 v1
摘要
我们报道了沿[001]和[111]晶向的InSb和GaSb纳米线电子结构的理论研究。纳米线由原子尺度、包含自旋轨道相互作用的紧束缚模型描述，其能带结构和波函数通过Lanczos迭代算法计算。对于[001]取向的InSb和GaSb纳米线，考虑了正方形和矩形截面的系统。此处发现所有能带均为双重简并。此外，尽管这些纳米线的最低导带显示出良好的抛物线色散，顶价带却呈现出丰富而复杂的结构。特别是，具有正方形截面的这些纳米线的顶价带显示出双极大值结构。在矩形截面的纳米线中，这种双极大值结构被抑制，并且随着截面纵横比增大，顶价带逐渐发展为抛物线带。对于[111]取向的InSb和GaSb纳米线，考虑了六边形截面的系统。发现\Gamma点的所有能带再次双重简并。然而，当波矢远离\Gamma点时，其中一些能带会分裂成非简并带。此外，尽管最低导带再次显示出良好的抛物线色散，顶价带不显示双极大值结构，而是呈现单极大值结构，其极大值位于略微偏离\Gamma点的波矢处。我们还研究了量子限制对[001]和[111]取向InSb和GaSb纳米线能带结构的影响，并给出了描述纳米线带边态量子化能的经验公式。
引用
@article{arxiv.1502.07566,
title = {Electronic structures of [001]- and [111]-oriented InSb and GaSb free-standing nanowires},
author = {Gaohua Liao and Ning Luo and Zhihu Yang and Keqiu Chen and H. Q. Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.07566},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 19 figures