研究目的
研究极端条件下GaAs/AlAs超晶格中点缺陷的相稳定性及其对器件性能的影响。
研究成果
在GaAs/AlAs超晶格中，反位缺陷在能量上更有利。AsX和XAs缺陷会诱导金属性，而GaAl和AlGa反位缺陷对电子结构影响较小。间隙和空位缺陷会显著减小带隙或诱导金属性并降低电子迁移率，而反位缺陷的影响相对较小。
研究不足
该研究侧重于理论计算，可能未充分考虑所有实验条件和复杂性。
GaAs/AlAs超晶格中点缺陷的第一性原理研究：相稳定性及其对能带结构和载流子迁移率的影响
DOI：10.1186/s11671-018-2719-7
期刊：Nanoscale Research Letters
出版年份：2018
更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要：
先进的半导体超晶格在未来航空航天、高能物理、引力波探测、天文及核相关等关键高科技领域具有重要应用价值。在强辐射等极端环境下，这类半导体超晶格易产生多种缺陷并最终导致器件失效。然而对于GaAs/AlAs超晶格而言，点缺陷的相稳定性及其对器件性能的影响至今尚未明确。当前计算表明：在GaAs/AlAs超晶格中，反位缺陷的能量形成势垒低于空位和间隙缺陷；AsX（X=Al或Ga）与XAs缺陷总会引发超晶格金属化，而GaAl和AlGa反位缺陷对电子结构影响较?。缓湎痘蛉毕莸腉aAs/AlAs超晶格会出现显著带隙缩减或金属化现象。进一步计算显示，间隙与空位缺陷会大幅降低电子迁移率，反位缺陷影响相对较小。这些成果深化了对GaAs/AlAs超晶格辐射损伤效应的认知，为设计极端环境用高稳定耐久型半导体超晶格电子/光电子器件提供了理论指导。
作者：
Ming Jiang，Haiyan Xiao，Shuming Peng，Liang Qiao，Guixia Yang，Zijiang Liu，Xiaotao Zu
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