镓间隙原子对砷化镓中扩散的贡献

使用相同的良好收敛的从头算技术，计算了砷化镓中镓间隙原子以及所有其他本征点缺陷的形成焓。利用这些结果，计算了这些缺陷的平衡浓度，作为从富砷极限到富镓极限的化学势的函数，以及从p型到n型的掺杂水平的函数。确定了所有间隙电荷态的镓间隙原子扩散路径和迁移势垒，这些电荷态在费米能级位于带隙内任何位置时都是有利的，并识别了作为费米能级函数主导扩散的电荷态。研究了化学势、掺杂水平以及离子注入或辐照产生的非平衡缺陷浓度对镓自扩散的影响。在可进行比较的掺杂和化学计量范围内，结果与实验结果一致。最后，这些计算为富镓且重掺杂p型的砷化镓中镓扩散的复杂情况提供了一些见解。