闪锌矿 III-V 族半导体中的巨型自发极化
材料科学
2025-05-27 v1
摘要
纤锌矿氮化物中铁电性的发现为测量和理解 III-V 族半导体中的自发极化铺平了道路。然而，异质界面处极化效应的计算——这对众多电子和光子应用至关重要——仍然是一个有争议的话题。计算自发极化需要参考结构，这引发了关于使用闪锌矿还是层状六角结构作为纤锌矿晶体参考的讨论。在这项工作中，我们论证层状六角结构不仅因为其形式极化为零而成为更好的参考，而且是纤锌矿系统唯一物理上正确的选择。这源于自发极化是通过铁电切换严格定义的这一事实。应用这一定义，我们将分析扩展到 III-V 族闪锌矿半导体，并揭示它们的自发极化大约是纤锌矿的三倍，从而反驳了长期以来认为它为零的假设。通过这个例子，我们说明自发极化本质上与界面处的电荷密度无关。
关键词
引用
@article{arxiv.2505.19778,
title = {Giant spontaneous polarization in zincblende III-V semiconductors},
author = {Jesus Cañas and Mohamed Yassine and Oliver Ambacher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.19778},
year = {2025}
}