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第一原理研究界面弛豫对InAs/GaSb超晶格界面结构、能带结构和光学性质的影响

孙伟峰 郑晓霞

第一原理研究界面弛豫对InAs/GaSb超晶格界面结构、能带结构和光学性质的影响

孙伟峰, 郑晓霞
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  • 通过广义梯度近似的第一原理全电子相对论计算, 研究了不同界面类型InAs/GaSb超晶格的界面结构、电子和光吸收特性. 由于四原子界面的复杂性和低对称性, 通过对InAs/GaSb超晶格进行电子总能量和应力最小化来确定弛豫界面的结构参数. 计算了InSb, GaAs型界面和非特殊界面(二者交替)超晶格的能带结构和光吸收谱, 考察了超晶格界面层原子发生弛豫的影响.为了证实能带结构的计算结果, 用局域密度近似和Hartree-Fock泛函的平面波方法进行了计算. 对不同界面类型InAs/GaSb超晶格的能带结构计算结果进行了比较, 发现界面Sb原子的化学键和离子性对InAs/GaSb超晶格的界面结构、 能带结构和光学特性起着至关重要的作用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50502014, 50972032)和国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA03Z407)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-04
  • 修回日期:  2012-06-05
  • 刊出日期:  2012-06-05

第一原理研究界面弛豫对InAs/GaSb超晶格界面结构、能带结构和光学性质的影响

  • 1. 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院, 工程电介质及其应用教育部重点实验室, 黑龙江省电介质工程重点实验室, 哈尔滨 150080;
  • 2. 黑龙江工程学院计算机科学与技术系, 哈尔滨 150050
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50502014, 50972032)和国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA03Z407)资助的课题.

摘要: 通过广义梯度近似的第一原理全电子相对论计算, 研究了不同界面类型InAs/GaSb超晶格的界面结构、电子和光吸收特性. 由于四原子界面的复杂性和低对称性, 通过对InAs/GaSb超晶格进行电子总能量和应力最小化来确定弛豫界面的结构参数. 计算了InSb, GaAs型界面和非特殊界面(二者交替)超晶格的能带结构和光吸收谱, 考察了超晶格界面层原子发生弛豫的影响.为了证实能带结构的计算结果, 用局域密度近似和Hartree-Fock泛函的平面波方法进行了计算. 对不同界面类型InAs/GaSb超晶格的能带结构计算结果进行了比较, 发现界面Sb原子的化学键和离子性对InAs/GaSb超晶格的界面结构、 能带结构和光学特性起着至关重要的作用.

English Abstract

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