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用于深紫外应用的四元MgSiN_2-GaN合金半导体

材料科学 2022-12-27 v2

摘要

超宽直接带隙半导体在深紫外光电子应用中前景广阔。本文评估了MgSiN2_2-GaN合金用于此目的的潜力。尽管MgSiN2_2本身的间接带隙比其约6.5 eV的直接带隙低约0.4 eV,但其在两个不同基面方向上与GaN符号相反的晶格失配,可避免限制高 xx 下Alx_xGa1x_{1-x}N/GaN的张应变。我们研究了MgSiN2_2与GaN各占50%的合金的两种满足八隅体规则的结构(空间群 Pmn21Pmn2_1P1n1P1n1),利用准粒子自洽(QS) GWGW 计算发现两者的带隙均大于4.75 eV。两者均为近直接带隙,即间接带隙仅比直接带隙低不到0.1 eV。它们的混合能为正但很小,Pmn21Pmn2_1P1n1P1n1)的值分别为8(31)meV/atom,表明相分离驱动力很小。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.00908,
  title  = {Quaternary MgSiN_2-GaN alloy semiconductors for deep UV applications},
  author = {Ozan Dernek and Walter R. L. Lambrecht},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00908},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages, 4 figures