Издателям
Вышедшие номера
Влияние давления и механического напряжения на электронные свойства AlN и GaN
Брудный В.Н.1, Кособуцкий А.В.2, Колин Н.Г.3
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
2Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия
3Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова (Обнинский филиал), Обнинск, Калужская обл., Россия
Email: brudnyi@mail.tsu.ru
Поступила в редакцию: 6 мая 2010 г.
Выставление онлайн: 19 марта 2011 г.

На основе расчетов из первых принципов в рамках теории функционала плотности рассмотрены фундаментальные свойства соединений AlN и GaN со структурой вюрцита под действием внешнего гидростатического давления, одноосного механического напряжения sigma|| вдоль гексагональной оси и двухосного механического напряжения sigma normal в плоскости основания элементарной ячейки. Получены давления фазовых переходов из структур вюрцита и сфалерита в структуру каменной соли, исследовано поведение структурных параметров, межзонных переходов и положения уровня зарядовой нейтральности. Рассчитаны коэффициенты давления ширины запрещенной зоны: d Eg/d p=40.9, -d Eg/dsigma||=-4.2, -d Eg/dsigma normal =45.2 meV/GPa для AlN и d Eg/d p=33.0, -d Eg/dsigma||=23.6, -d Eg/dsigma normal =9.6 meV/GPa для GaN. Коэффициенты давления уровня зарядовой нейтральности практически во всех случаях существенно меньше соответствующих данных для Eg. Работа выполнена при поддержке проекта МНТЦ N 3870 и программы "Развитие научного потенциала высшей школы" 2009--2010 гг. (N 2.1.1/1230), Минобрнауки РФ, договор 13.G25.31.0042 постановление N 218 правительства РФ.
  • S. Patil, N. Sinha, R.V.N. Melnik. Nanoengineering: fabrication, properties, optics, and devices VI/Eds E.A. Dobisz, L.A. Eldada. SPIE, San Diego, CA, USA (2009). 74020C-8
  • M. Winkelnkemper, R. Seguin, S. Rodt, A. Hoffmann, D. Bimberg. J. Phys.: Cond. Matter 20, 454 211 (2008)
  • X. Gonze, J.-M. Beuken, R. Caracas, F. Detraux, M. Fuchs, G.-M. Rignanese, L. Sindic, M. Verstraete, G. Zerah, F. Jollet, M. Torrent, A. Roy, M. Mikami, Ph. Ghosez, J.-Y. Raty, D.C. Allan. Comput. Mater. Sci. 25, 478 (2002); http://www.abinit.org
  • N. Troullier, J.L. Martins. Phys. Rev. B 43, 1993 (1991)
  • M. Ueno, A. Onodera, O. Shimomura, K. Takemura. Phys. Rev. B 45, 10 123 (1992)
  • M. Ueno, M. Yoshida, A. Onodera, O. Shimomura, K. Takemura. Phys. Rev. B 49, 14 (1994)
  • H. Schulz, K.H. Thiemann. Solid State Commun 23, 815 (1977)
  • Q. Xia, H. Xia, A.L. Ruoff. J. Appl. Phys. 73, 8198 (1993)
  • M.P. Halsall, P. Harmer, P.J. Parbrook, S.J. Henley. Phys. Rev. B 69, 235 207 (2004)
  • P. Perlin, C. Jauberthie-Carillon, J.P. Itie, A.S. Miguel, I. Grzegory, A. Polian. Phys. Rev. B 45, 83 (1992)
  • F.J. Mahjon, D. Errandinea, A.H. Romero, N. Garro, J. Serrano, M. Kuball. Phys. Rev. B 77, 205 204 (2008)
  • D.R. Hamann, X. Wu, K.M. Rabe, D. Vanderbilt. Phys. Rev. B 71, 035 117 (2005)
  • S.P. epkowski, J.A. Majewski, G. Jurczak. Phys. Rev. B 72, 245 201 (2005)
  • M. Kazan, E. Moussaed, R. Nader, P. Masri. Phys. Status Solidi C 4, 204 (2007)
  • A. Polian, M. Grimsditch, I. Grzegory. J. Appl. Phys. 79, 3343 (1996)
  • J.-M. Wagner, F. Bechstedt. Phys. Rev. B 66, 115 202 (2002)
  • K. Sarasamak, A.J. Kulkarni, M. Zhou, S. Limpijumnong. Phys. Rev. B 77, 024 104 (2008)
  • A.J. Kulkarni, M. Zhou, K. Sarasamak, S. Limpijumnong. Phys. Rev. Lett. 97, 105 502 (2000)
  • J.-M. Wagner, F. Bechstedt. Phys. Rev. B 62, 4526 (2000)
  • V.N. Brudnyi, S.N. Grinyaev, V.E. Stepanov. Physica B 212, 429 (1995)
  • V.N. Brudnyi, S.N. Grinyaev, N.G. Kolin. Physica B 348, 213 (2004)
  • В.Н. Брудный, А.В. Кособуцкий, Н.Г. Колин. Изв. вузов. Физика 51, 12, 24 (2008)
  • В.Н. Брудный, А.В. Кособуцкий, Н.Г. Колин. ФТП 43, 10, 1312 (2009)
  • P. Perlin, L. Mattos, N.A. Shapiro, J. Kruger, W.S. Wong, T. Sands, N.W. Cheung, E.R. Weber. J. Appl. Phys. 85, 2385 (1999)
  • H. Akamaru, A. Onodera, T. Endo, O. Mishima. J. Phys. Chem. Solids 63, 887 (2002)
  • M.D. McCluskey, Y.M. Gupta, C.G. Van de Walle, D.P. Bour, M. Kneissl, N.M. Johnson. Appl. Phys. Lett. 80, 1912 (2002)
  • H.Y. Peng, M.D. McCluskey, Y.M. Gupta, M. Kneissl, N.M. Johnson. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 693, I11.49.1 (2002)
  • I. Vurgaftman, J.R. Meyer. J. Appl. Phys. 94, 3675 (2003)
  • L. Chen, B.J. Skromme, R.F. Dalmau, R. Schlesser, Z. Sitar, C. Chen, W. Sun, J. Yang, M.A. Khan, M.L. Nakarmi, J.Y. Lin, H.-X. Jiang. Appl. Phys. Lett. 85, 4334 (2004)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.