硅-锗与锗-硅核壳纳米线的结构性质
材料科学
2018-10-05 v2
摘要
由 Si 和 Ge 制成的核壳纳米线可在实验中以对核与壳不同尺寸的极好控制进行生长。我们利用线性标度密度泛函理论（DFT）研究了沿 [110] 方向排列、直径达 10.2 nm 且核壳比变化的 Si/Ge 与 Ge/Si 核壳纳米线的结构性质。我们表明，常用于预测轴向晶格常数的 Vegard 定律可导致高达 1% 的误差，这凸显了对纳米线结构进行详细的第一性原理原子级处理的必要性。我们分析了本征应变分布的特征，并表明无论组分或键合方向如何，Si 核或壳总是膨胀。相比之下，Ge 壳或核中的应变模式对位置、组分和键合方向高度敏感。最高应变出现在异质结界面和纳米线表面。这种对原子结构与应变的详细理解，为核壳纳米线的电子性质研究以及掺杂与结构缺陷探究铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1805.05694,
title = {Structural properties of Silicon-Germanium and Germanium-Silicon Core-Shell Nanowires},
author = {Conn O'Rourke and Shereif Y. Mujahed and Chathurangi Kumarasinghe and Tsuyoshi Miyazaki and David R. Bowler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.05694},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 9 figures, submitted to J. Phys.:Condens. Matter