GeSn 合金中的短程有序
材料科学
2020-12-15 v2
摘要
30 年前 IV 族合金首次被视为与 Si 兼容的直接带隙半导体以来，长期被认为是均匀随机固溶体。这种认知构成了对合金性质理解、解释与预测的基础。然而，随着创建可扩展且可调器件材料的竞赛进入远超合金平衡溶解度的成分域，一个基本问题浮现出来：这些合金究竟有多随机。本文通过结合统计采样与大规模第一性原理计算表明，用于中红外技术的一种有前景的 IV 族合金 GeSn，在其整个成分范围内对溶质原子呈现出清晰的短程有序。进一步发现这种短程有序显著影响了 GeSn 的电子性质。我们证明通过正则采样恰当地纳入该短程有序，可较先前对合金带隙的预测有显著改进，在所研究的整个成分范围内与实验高度吻合。因此，我们的发现不仅呼吁对当前 IV 族合金结构模型的重要修正，也提示短程有序可能普遍存在于不同类型的合金中。
引用
@article{arxiv.2010.02991,
title = {Short-range order in GeSn alloy},
author = {Boxiao Cao and Shunda Chen and Xiaochen Jin and Jifeng Liu and Tianshu Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02991},
year = {2020}
}
备注
26 pages, 6 figures