Zn 掺杂 InP 中 [Zn_In - V_P] 缺陷复合物的结构
凝聚态物理
2009-11-10 v1
摘要
我们研究了 Zn 掺杂 p 型 InP 中 Zn-磷空位复合物 [Zn_In - V_P] 的结构、形成能和结合能以及电荷态下的转移能, 采用 64 原子超胞中的平面波 ab initio DFT-LDA 计算。我们发现该复合物的结合能为 0.39 eV, 在 p 型材料中为中性, 0/-1 转移能位于价带上 0.50 eV 处, 与最近的正电子湮灭实验一致。这表明尽管在重度 Zn 掺杂材料中磷空位 (V_P) 的形成可能涉及载流子补偿, 但 Zn-空位复合物的形成并非如此。关于结构:对于电荷态 Q=+6 到 -4, Zn 原子位于 sp^2 键合的 DX 位点, 电子被添加/移除的能量去/来自于三角形 In 原子上剩余的悬垂键。这使有效空位体积单调减小, 也与实验一致。这种减小通过增加 In-In 键合和增加 Zn-In 静电吸引实现。此外,对于某些电荷态,我们发现该复合物具有 Jahn-Teller 行为,其中最多有三种不同的结构(三角形 In 原子簇取向、反取向或对称)是稳定的且接近退化。我们能够预测并成功解释该复合物的结构行为。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0303038,
title = {The Structure of the [Zn_In - V_P] Defect Complex in Zn Doped InP},
author = {C. W. M. Castleton and S. Mirbt},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0303038},
year = {2009}
}
备注
10 pages text (postscript) plus 8 figures (jpeg). Submitted to Phys. Rev. B