通过 P 掺杂实现 Ge-Sn 合金中的应变与带隙调控
材料科学
2019-01-08 v1
摘要
通过应变工程、与 Sn 合金化或超高 n 型掺杂，可实现具有准直接带隙的 Ge。本工作中，我们同时采用这三种方法制备直接带隙 Ge-Sn 合金。重掺杂 n 型 Ge-Sn 通过 CMOS 兼容的非平衡材料处理实现。利用 P 形成高掺杂 n 型 Ge-Sn 层并改变 P 掺杂 Ge-Sn 合金的晶格参数。重 P 掺杂 Ge-Sn 薄膜中的应变工程通过 X 射线衍射和微拉曼光谱得到证实。P 掺杂 Ge-Sn 合金中带隙随 P 浓度的变化由密度泛函理论进行理论预测，并通过近红外光谱椭偏仪实验验证。根据吸收边的移动，表明当电子浓度大于 1x10^20 cm-3 时，带隙重整化被 Burstein-Moss 效应部分补偿。这些结果表明，基于 Ge 的材料在近红外光电子器件中具有很高潜力，且完全兼容 CMOS 技术。
引用
@article{arxiv.1901.01721,
title = {Strain and Band-Gap Engineering in Ge-Sn Alloys via P Doping},
author = {Slawomir Prucnal and Yonder Berencén and Mao Wang and Jörg Grenzer and Matthias Voelskow and Rene Hübner and Yuji Yamamoto and Alexander Scheit and Florian Bärwolf and Vitaly Zviagin and Rüdiger Schmidt-Grund and Marius Grundmann and Jerzy Żuk and Marcin Turek and Andrzej Droździel and Krzysztof Pyszniak and Robert Kudrawiec and Maciej P. Polak and Lars Rebohle and Wolfgang Skorupa and Manfred Helm and Shengqiang Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.01721},
year = {2019}
}
备注
20 pages, 6 figures