Al_2O_3/In_0.53Ga_0.47As 体系中缺陷的第一性原理建模
介观与纳米尺度物理
2017-03-08 v1
摘要
结合密度泛函理论与一阶多体微扰理论修正，确定了体相 In_0.53Ga_0.47As 中点缺陷以及 In_0.53Ga_0.47As/Al_2O_3 界面模型的形成能和电荷跃迁能。结果与先前的计算研究一致，即 As_Ga 反位是金属-氧化物-半导体电容器电容-电压测量中观察到缺陷的候选者，因为 As_Ga 反位在价带顶附近和带隙中部附近引入了能态。然而，发现由于阳离子（In/Ga）亚晶格合金化导致的局部化学环境变化，Ga_As 电荷跃迁能级的分布存在显著展宽，而 As_Ga 反位则不存在这种效应。此外，发现电荷跃迁能级根据其与半导体/氧化物界面的接近程度而变化。合金位移和邻近位移对 Ga_As 反位电荷跃迁能的综合影响，与从电学表征数据中提取的价带边缘和带隙中点之间的界面缺陷能级分布一致。因此，导致 In_0.53Ga_0.47As/Al_2O_3 界面附近高密度 Ga_As 或 As_Ga 反位的动力学生长条件，均与带隙中点或以下的缺陷能级一致。
引用
@article{arxiv.1609.07624,
title = {First principles modeling of defects in the Al_2O_3/In_0.53Ga_0.47As system},
author = {Gabriel Greene-Diniz and Kelin J. Kuhn and Paul K. Hurley and James C. Greer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.07624},
year = {2017}
}
备注
19 pages, 10 figures, 1 table