晶格匹配异价半导体超晶格的结构稳定性
材料科学
2013-09-30 v1
摘要
晶格匹配异价合金和超晶格具有一些独特的物理性质。例如，它们的带隙可以在晶格常数没有显著变化的情况下发生大幅改变，因此它们在光电子应用方面具有巨大潜力。利用第一性原理总能计算、蒙特卡洛模拟以及晶格谐波展开，我们系统地研究了异价超晶格的稳定性。我们发现，晶格匹配异价超晶格的稳定性化学趋势与晶格失配同价超晶格显著不同，因为对于晶格失配同价超晶格，稳定性主要由应变决定；而对于晶格匹配非异价超晶格，界面能不仅取决于键能，还取决于源自供体和受体型错键的库仑能。在短周期异价超晶格中，突变的 [111] 界面即使具有极性也具有最低能量；而对于长周期异价超晶格，[110] 界面具有最低能量。相反，对于晶格失配同价超晶格，[201] 超晶格通常是最稳定的。
引用
@article{arxiv.1309.7105,
title = {Structural stability of lattice-matched heterovalent semiconductor superlattices},
author = {Hui-Xiong Deng and Bing Huang and Jingbo Li and Shu-Shen Li and Su-Huai Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.7105},
year = {2013}
}