岩盐晶体结构中的三元氮化物半导体
材料科学
2019-09-11 v1
摘要
具有纤锌矿晶体结构的无机氮化物是光电子器件中熟知半导体。相比之下,基于岩盐的氮化物以其金属和难熔特性而著称。打破这种二分法,本文报道了具有岩盐晶体结构、显著光电子特性和通式MgTMN(TM=Ti, Zr, Hf, Nb)的三元氮化物半导体。这些化合物在宽泛的金属组成范围内形成,我们的实验表明富Mg组分是具有可见区光吸收起始(1.8-2.1 eV)的非简并半导体。晶格参数与多种衬底上的生长兼容,且外延生长的MgZrN展现出接近100 cmVs的显著电子迁移率。第一性原理计算揭示这些化合物具有无序可调的光学性质、大介电常数和对无序不敏感的低载流子有效质量。总体而言,这些实验与理论结果凸显MgTMN岩盐化合物作为一类具有光电子应用前景性质的新半导体材料。
引用
@article{arxiv.1810.05668,
title = {Ternary Nitride Semiconductors in the Rocksalt Crystal Structure},
author = {Sage R. Bauers and Aaron Holder and Wenhao Sun and Celeste L. Melamed and Rachel Woods-Robinson and John Mangum and John Perkins and William Tumas and Brian Gorman and Adele Tamboli and Gerbrand Ceder and Stephan Lany and Andriy Zakutayev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05668},
year = {2019}
}