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hBN-AlN短周期超晶格异质结构的第一性原理研究

材料科学 2019-01-15 v1

摘要

我们报道了基于标准及杂化密度泛函理论的第一性原理方法对hBN-AlN超晶格异质结构(SL)的结构、电子和光学性质的理论研究。我们考虑短周期(L<10L<10 nm)SL,发现其性质强烈依赖于AlN层厚度LAlNL_{AlN}。当LAlN1L_{AlN}\lesssim1 nm时,AlN稳定为六方相,SL呈现绝缘行为,具有II型界面能带排列,光学带隙小至5.25.2 eV。对于更厚的AlN层则形成纤锌矿相。在这些情况下,内建电场导致极化补偿电荷的形成,以及沿界面电子传输的二维导电行为。我们还发现了定域在界面处、在可见光范围内具有光学活性的类缺陷态。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.07188,
  title  = {First principles study of hBN-AlN short-period superlattice heterostructures},
  author = {Catalin D. Spataru and Mary H. Crawford and Andrew A. Allerman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07188},
  year   = {2019}
}

备注

5 pages, 5 figures + Suppl. Mat., to appear in Appl. Phys. Lett