极化不连续驱动的A$_2$Mo$_3$O$_8$/B$_2$Mo$_3$O$_8$(A, B:Zn,Mg,Cd)界面二维电子气
材料科学
2019-05-01 v1
摘要
我们提出一种由化学式为AMoO(A, B:Zn,Mg,Cd)的化合物构成的新型异质结构体系,其可承载二维电子/空穴气(2DEG/2DHG)。我们利用第一性原理方法和Berry相位方法研究了这些化合物的自发极化和压电性质。我们表明此类异质结构由于极低的界面应变而非常稳定。在ZnMoO/MgMoO的情形中研究了2DEG/2DHG的形成,并发现极化不连续是驱动机制。此类异质结构中的面载流子密度和电荷局域化被发现与其他通过类似机制承载2DEG的知名体系(如AlN/Al(Ga)N或ZnO/Zn(Mg)O)处于同一数量级。除2DEG的传统应用外,这些材料有望实现令人振奋的开拓性技术,例如利用太阳辐射的压电光电子学,因为它们由于约2 eV的低光学带隙也能吸收其显著部分。
引用
@article{arxiv.1807.10896,
title = {Polarization discontinuity driven two dimensional electron gas at A$_2$Mo$_3$O$_8$/B$_2$Mo$_3$O$_8$ (A, B : Zn,Mg,Cd) interfaces},
author = {Tathagata Biswas and Manish Jain},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.10896},
year = {2019}
}