GaN 的氧化：一种从头算热力学方法
材料科学
2013-10-14 v1
摘要
GaN 是一种用于高效 LED 和太阳能电池的宽禁带半导体。该固体通过气相沉积在工业上以高化学纯度生产，此阶段可能掺入氧。氧化代表了一种在不引入更奇特元素或极端加工条件的情况下调节其性质的潜在途径。在本工作中，利用从头算计算方法研究了 GaN 中不同氧化程度的能量势和电子性质。使用谐波近似和超胞研究了 Ga、GaN、Ga2O3 以及单个取代氧缺陷的固态振动性质。概述了一个热力学模型，该模型结合了从头算计算结果与实验文献数据。该模型允许预测宽工艺包络内任意反应条件下的自由能。研究表明，对于所有工业相关条件，完全氧化是有利的，而缺陷的形成可以通过使用高温和高 N2:O2 比率来抑制。
引用
@article{arxiv.1309.6232,
title = {Oxidation of GaN: An ab initio thermodynamic approach},
author = {Adam J. Jackson and Aron Walsh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.6232},
year = {2013}
}