研究目的
研究(InAs)n/(InSb)m多层体系中的应变分布,并理解其如何依赖于组分的相对厚度,旨在为光电器件应用调节带隙。
研究成果
(InAs)n/(InSb)m多层膜中的应变分布取决于各组分的相对厚度,其中InAs段呈现压应变,InSb段呈现拉应变。该应变可通过精细调控来调制沿生长方向的带隙,这对设计光电器件具有积极意义。该发现为多层体系中的应变工程提供了研究思路。
研究不足
原子尺度应变计算方法由于界面处原子种类不同,在需要平均距离时可能不准确。该研究为计算模拟,未进行实验验证。mBJ势函数不适用于总能量估算,因此结构优化仅限于LDA方法。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于维也纳从头算模拟软件包(VASP)的第一性原理密度泛函理论(DFT)进行结构优化,使用Wien2k计算电子能带结构。结构优化采用局域密度近似(LDA),电子性质(包括自旋轨道耦合)计算采用包含mBJLDA势的meta-GGA方法。通过对比应变与未应变原子四面体,采用原子尺度方法计算应变分布。
2:样本选择与数据来源:
理论设计(InAs)n/(InSb)m多层膜样本(n和m为原胞数量),基于MOVPE和CBE等实验生长技术。未应变晶格参数取自文献值。
3:实验设备与材料清单:
使用计算软件包(VASP、Wien2k),未提及实体设备。
4:实验流程与操作步骤:
构建不同n和m值的超晶胞,通过全优化获得弛豫原子位置与晶格常数。采用原子尺度弹性方法计算各阴离子平面的应变,针对特定多层膜计算态密度。
5:数据分析方法:
绘制并分析相对厚度(L1/L2)相关的应变分布,通过分层态密度观测带隙调制效应。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容