ЕНЕРГЕТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛІВКИ, ЩО ВИРОЩЕНА НА ОСНОВІ ІІІ-НІТРИДІВ

Р. М. Балабай, Д. Ю. Грицуля, П. В. Мерзликін, О. Ю. Тарасова

Анотація


Методами функціоналу електронної густини та псевдопотенціалу із перших принципів отримані розподіли густини валентних електронів, повні енергії для плівок GaN та твердих розчинів AlGaN у присутності парової фази Al. Обчислені величини енергетичних бар’єрів, які потрібно подолати атому Al, щоб наблизитися до поверхні (0001)Ga на відстань 0,307 Ǻ. Найбільші енергетичні витрати приходяться на рух у напрямку атома Ga, найменші – до позиції середини умовної лінії зв’язку між атомами Ga. Отримані зміни висоти енергетичного бар’єру, який потрібно подолати атому Al, щоб замістити атом Ga, для деформованої плівки GaN у порівнянні з недеформованою. Визначено, що рівномірне стискання до 10% майже не змінює висоту бар’єру (він збільшується всього на 1,7%), тоді як рівномірне розтягування плівки на 10% збільшує його на 14%.

Ключові слова


обчислення із перших принципів; формування плівок AlGaN; енергетичні характеристики атомних конфігурацій

Посилання


A. Sedhain, J.Y. Lin, H.X. Jiang Nature of optical transitions involving cation vacancies and complexes in AlN and AlGaN // Appl. Phys. Lett., 100 (22), 221107 (2012).

S. Majety, J. Li, X. K. Cao, R. Dahal, B. N. Pantha, J. Y. Lin, and H. X. Jiang. Epitaxial growth and demonstration of hexagonal BN/AlGaN p-n junctions for deep ultraviolet photonics // Appl. Phys. Lett., 100 (6), 061121 (2012).

T.-H. Hung, S. Krishnamoorthy, M. Esposto, D. N. Nath, P.S. Park and S. Rajan, Interface Charge Engineering at Atomic Layer Deposited (ALD) dielectric/III-Nitride Interfaces // Appl. Phys. Lett., 102, 072105 (2013).

M. Rigler, M. Zgonik, M. P. Hoffmann, R. Kirste, M. Bobea, R. Collazo, Z. Sitar and M. Gerhold. Refractive Index of III-metal-polar and N-polar AlGaN waveguides grown by Metal Organic Chemical Vapor Deposition // Аppl. Phys. Lett., 102 (22), 221106 (2013).

Z. Allam, A. Hamdoune, C. Boudaoud. The electrical properties of InGaN/GaN/AlN MSM photodetector with Au contact electrodes // Journal of Electron Devices, 17, pp. 1476-1485 (2013).

V. Kladko, A. Kuchuk, P. Lytvyn, O. Yefanov, N. Safriuk, A. Belyaev, Y. Mazur, E. A DeCuir Jr, M. E Ware and G. J Salamo. Substrate effects on the strain relaxation in GaN/AlN short-period superlattices // Nanoscale Research Letters, 7, 289 (2012).

V.P. Kladko, A.V. Kuchuk, N.V. Safryuk, V.F. Machulin, P.M. Lytvyn, V.G. Raicheva, A.E. Belyaev, Yu.I. Mazur, E.A. De Cuir Jr, M.E. Ware, M.O. Manasreh and G.J. Salamo. Influence of template type and buffer strain on structural properties of GaN multilayer quantum wells grown by PAMBE, an x-ray study // J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 025403 (2011).

E. C. Neyts, A. Bogaerts. Combining molecular dynamics with Monte Carlo simulations: implementations and applications // Theor. Chem. Acc. 132:1320 (2013).

R.M. Balabai. Electronic properties of functionalized graphene nanoribbons // Ukr. J. Phys. 58, 389 (2013).

S.T. Strite and H. Morkoз. GaN, AlN, and InN: A Review // Journal of Vacuum Science and Technology, B10 (4), pp. 1237-1266 (1992).

M. Rudziсski, R. Kudrawiec, R. Kucharski, R. Dwiliсski, W. Strupiсski. Properties of MOCVD GaN/AlGaN heterostructures grown on polar and non-polar bulk GaN substrates // Physica status solidi (c), 10 (3), pp. 302–305 (2013).




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2015.2.73620

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2015 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)