类石墨烯氮化镓的应变可调能带参数
材料科学
2015-04-28 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们展示了关于面内等双轴应变对假设的类石墨烯氮化镓单层（ML-GaN）结构和电子性质影响的从头计算。研究发现，当压缩应变超过7.281%时，ML-GaN会发生屈曲；屈曲参数随压缩应变呈二次方增加。发现ML-GaN的二维体模量小于石墨烯和类石墨烯单层氮化硼，这反映了ML-GaN中较弱的键合。更重要的是，发现ML-GaN的带隙和载流子有效质量可通过施加面内等双轴应变进行调节。特别是，当达到约3%的压缩双轴应变时，会发生从间接带隙到直接带隙相的转变，并伴随载流子有效质量的值和性质的显著变化；屈曲和拉伸应变会减小带隙——在6.36%的拉伸应变下，带隙降至其无应变值的50%，并在外推的12.72%拉伸应变下降至0 eV，这完全在其预测的16%极限拉伸应变极限之内。这些对应变高度敏感的ML-GaN的应变工程电子性质的预测，未来可能被用于应变传感器和其他纳米器件（如纳米机电系统（NEMS））的潜在应用。
引用
@article{arxiv.1504.04672,
title = {Strain-tunable energy band parameters of graphene-like GaN},
author = {Harihar Behera and Gautam Mukhopadhyay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.04672},
year = {2015}
}
备注
11 pages including the cover page, 9 figures. The preliminary results of this work were presented as poster in the "Graphene Week 2014" conference held during 23-27 June 2014, at Chalmers University of Technology, Gothenberg, Sweden. Some typos in the previous version are corrected