从准直接带隙六方锗到直接带隙硅锗合金
材料科学
2021-05-06 v1
摘要
我们给出六方 SiGe 合金在 lonsdaleite 结构中的电子与光学性质的从头算计算。利用密度泛函理论获得了与实验高度吻合的晶格常数与电子能带结构。六方 Si 具有间接带隙，而六方 Ge 具有准直接带隙，即在最小直接带隙处的光学跃迁非常弱。纯六方 Ge 的准直接特性通过合金化被有效消除。仅需少量 Si 掺入，对称性降低就增强了最低直接光学跃迁的振子强度。当 Si 含量低于 45% 时带隙为直接带隙。我们确认 lonsdaleite 结构的 IV 族合金是高效的光发射体，适用于集成光电子应用。
引用
@article{arxiv.2105.01980,
title = {From pseudo-direct hexagonal germanium to direct silicon-germanium alloys},
author = {Pedro Borlido and Jens Renè Suckert and Jürgen Furthmüller and Friedhelm Bechstedt and Silvana Botti and Claudia Rödl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.01980},
year = {2021}
}