$\mathrm{Ge_{1-x}Sn_x}$ 合金的外延稳定化
材料科学
2021-03-02 v4
摘要
通过应用密度泛函理论（DFT）与团簇展开形式（CE），我们研究了锗锡 合金在组分范围 内的热力学稳定性。已知 GeSn 合金是不互溶的，需要非平衡生长技术来制备亚稳薄膜和纳米结构。通过研究 GeSn 系统的平衡热力学，获得了对组分偏析背后驱动力的认识。将来自 CE 的焓与构型及振动自由度的熵项结合，计算了合金的混合自由能。由于离子半径的巨大失配引起的体积形变，很容易被发现是在所有相关温度下不互溶的关键驱动力。这引向一项对外延稳定化的研究，即采用晶格匹配衬底以利于组分为 、约 和 的合金生长。针对每种衬底，量化了薄膜中由外延应变引起的混合自由能降低，从而得到动力学稳定薄膜生长的指标。
引用
@article{arxiv.1904.09147,
title = {Epitaxial Stabilisation of ${\bf \mathrm{Ge_{1-x}Sn_x}}$ Alloys},
author = {Alfonso Sanchez-Soares and Conor O'Donnell and James C. Greer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.09147},
year = {2021}
}