Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2020, выпуск 7 » Статья стр. 631
<<<>>>
Первопринципное изучение реконструкций поверхности (001) полупроводников GaSb и InSb
DOI: 10.21883/FTP.2020.07.49503.9363
Переводная версия: 10.1134/S1063782620070027
Бакулин А.В.1, Кулькова С.Е.1,2
1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Email: bakulin@ispms.tsc.ru
Поступила в редакцию: 3 февраля 2020 г.
В окончательной редакции: 26 февраля 2020 г.
Принята к печати: 26 февраля 2020 г.
Выставление онлайн: 8 апреля 2020 г.
PDF версия
Методом проекционных присоединенных волн проведено изучение атомной и электронной структуры реконструкций с симметрией (2x4), (4x2), c(4x4) и (4x3) на поверхности (001) полупроводников GaSb и InSb. Показано, что в пределе обогащения катионами на поверхности GaSb(001) стабильной является реконструкция beta2(2x4), тогда как alpha2(2x4) имеет наименьшую энергию в случае InSb. В пределе обогащения Sb стабильной найдена реконструкция c(4x4) с тремя димерами сурьмы. Вблизи стехиометрического состава на поверхности GaSb(001) стабильными являются структуры alpha(4x3) и beta(4x3), что согласуется с экспериментальными данными. Обсуждается электронная структура реконструкций (4x3) с наименьшей поверхностной энергией. Выявлено слабое влияние химического состава катионов на структуру и локализацию поверхностных состояний при формировании структур (4x3). Установлена корреляция между поверхностной энергией некоторых реконструкций (4x2) и (2x4) и разницей атомных радиусов катионов и анионов. Ключевые слова: полупроводники AIIIBV, поверхность (001), реконструкция поверхности, электронная структура.
  1. W. Monch. Semiconductor Surfaces and Interfaces (Berlin, Springer, 2001)
  2. R. Magri, A. Zunger. Phys. Rev. B, 64, 081305 (2001)
  3. R. Magri, A. Zunger. Phys. Rev. B, 65, 165302 (2001)
  4. M.J. Yang, W.J. Moore, B.R. Bennett, B.V. Shanabrook. Electron. Lett., 34, 270 (1998)
  5. G. Klimeck, R. Lake, D.K. Blanks. Phys. Rev. B, 58, 7279 (1998)
  6. D.Z.-Y. Ting, T.C. McGill. J. Vac. Sci. Technol. B, 14, 2790 (1996)
  7. Z. Zhang, M.G. Lagally. Science, 276, 377 (1997)
  8. L. Daweritz, R. Hey. Surf. Sci., 236, 15 (1990)
  9. Q.-K. Xue, T. Hashizume, T. Sakurai. Prog. Surf. Sci., 56, 1 (1997)
  10. M. Kuball, D.T. Wang, N. Esser, M. Cardona, J. Zegenhagen. Phys. Rev. B, 51, 13880 (1995)
  11. W.G. Schmidt. Appl. Phys. A, 75, 89 (2002)
  12. W.G. Schmidt, F. Bechstedt. Phys. Rev. B, 54, 16742 (1996)
  13. W.G. Schmidt. Appl. Phys. A, 65, 581 (1997)
  14. S.-H. Lee, W. Moritz, M. Scheffler. Phys. Rev. Lett., 85, 3890 (2000)
  15. R.H. Miwa, R. Miotto, A.C. Ferraz, G.P. Srivastava. Phys. Rev. B, 67, 045325 (2003)
  16. A.V. Bakulin, S.E. Kulkova, S.V. Eremeev, O.E. Tereshchenko. Surf. Sci., 615, 97 (2013)
  17. A. Bakulin, A. Ponomarev, S. Kulkova. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 77, 012004 (2015)
  18. G.E. Franklin, D.H. Rich, A. Samsavar, E.S. Hirschorn, F.M. Leibsle, T. Miller, T.C. Chiang. Phys. Rev. B, 41, 12619 (1990)
  19. M.T. Sieger, T. Miller, T.C. Chiang. Phys. Rev. B, 52, 8256 (1995)
  20. W. Barvosa-Carter, A.S. Bracker, J.C. Culbertson, B.Z. Nosho, B.V. Shanabrook, L.J. Whitman, H. Kim, N.A. Modine, E. Kaxiras. Phys. Rev. Lett., 84, 4649 (2000)
  21. M.C. Righi, R. Magri, C.M. Bertoni. Phys. Rev. B, 71, 075323 (2005)
  22. J. Houze, S. Kim, S.-G. Kim, S.C. Erwin, L.J. Whitman. Phys. Rev. B, 76, 205303 (2007)
  23. D. Toton, J. He, G. Gory, J.J Kolodziej, S. Godlewski, L. Kantorovich, M. Szymonsk. J. Phys.: Condens. Matter, 22, 265001 (2010)
  24. C. Kumpf, L.D. Marks, D. Ellis, D. Smilgies, E. Landemark, M. Nielsen, R. Feidenhans'l, J. Zegenhagen, O. Bunk, J.H. Zeysing, Y. Su, R.L. Johnson. Phys. Rev. Lett., 86, 3586 (2001)
  25. C. Kumpf, D. Smilgies, E. Landemark, M. Nielsen, R. Feidenhans'l, O. Bunk, J.H. Zeysing, Y. Su, R.L. Johnson, L. Cao, J. Zegenhagen, B.O. Fimland, L.D. Marks, D. Ellis. Phys. Rev. B, 64, 075307 (2001)
  26. J.J. Kolodziej, B. Such, M. Goryl, F. Krok, P. Piatkowski, M. Szymonski. Appl. Surf. Sci., 252, 7614 (2006)
  27. G. Goryl, O. Boelling, S. Godlewski, J.J. Kolodziej, B. Such, M. Szymonski. Surf. Sci., 601, 3605 (2007)
  28. C. Kendrick, G. LeLay, A. Kahn. Phys. Rev. B, 54, 17877 (1996)
  29. D.L. Feldwinn, J.B. Clemens, J. Shen, S.R. Bishop, T.J. Grassman, A.C. Kummel, R. Droopad, M. Passlack. Surf. Sci., 603, 3321 (2009)
  30. P.E. Blochl. Phys. Rev. B, 50, 17 953 (1994)
  31. G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B, 59, 1758 (1999)
  32. G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B, 47, 558 (1993)
  33. G. Kresse, J. Furthmuller. Comput. Mater. Sci., 6, 15 (1996)
  34. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett., 77, 3865 (1996)
  35. I. Vurgaftman, J.R. Meyer, L.R. Ram-Mohan. J. Appl. Phys., 89, 5815 (2001)
  36. K. Shiraishi, T. Ito. Jpn. J. Appl. Phys., 37, L1211 (1998)
  37. H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B, 13, 5188 (1976)
  38. K.H. Xue, J.H. Yuan, L.R.C. Fonseca, X.S. Miao. Comput. Mater. Sci., 153, 493 (2018)
  39. L.G. Ferreira, M. Marques, L.K. Teles. Phys. Rev. B, 78, 125116 (2008)
  40. L.G. Ferreira, M. Marques, L.K. Teles. AIP Advances, 1, 032119 (2011)
  41. R.R. Pela, M. Marques, L.K. Teles. J. Phys.: Condens. Matter, 27, 505502 (2015)
  42. А.В. Бакулин, С.Е. Кулькова. Изв. вузов. Физика, 57, 122 (2014)
  43. L.J. Whitman, P.M. Thibado, S.C. Erwin, B.R. Bennett, B.V. Shanabrook. Phys. Rev. Lett., 79, 693 (1997)
  44. C. Kittel. Introduction to Solid State Physics, 8th edn (Hoboken, USA, John Wiley \& Sons, 2005) p. 50
  45. B. Paulus, P. Fulde, H. Stoll. Phys. Rev. B, 54, 2556 (1996)
  46. G.S. Rohrer. Structure and Bonding in Crystalline Materials (Cambridge, England, Cambridge University Press, 2001)
  47. G. Henkelman, B.P. Uberuaga, H. Jonsson. J. Chem. Phys., 113, 9901 (2000)
  48. N.A. Gokcen. Bull. of Alloy Phase Diagrams, 10, 11 (1989)
  49. M. Yoshikawa, A. Nakamura, T. Nomura, K. Ishikawa. Jpn. J. Appl. Phys., 35, 1205 (1996)
  50. K.B. Ozanyan, P.J. Parbrook, M. Hopkinson, C.R. Whitehouse, Z. Sobiesierski, D.I. Westwood. J. Appl. Phys., 82, 474 (1997)
  51. V.P. LaBella, Z. Ding, D.W. Bullock, C. Emery, P.M. Thibado. J. Vac. Sci. Technol. A, 18, 1492 (2000)
  52. T. Hashizume, Q.K. Xue, J. Zhou, A. Ichimiya, T. Sakurai. Phys. Rev. Lett., 73, 2208 (1994)
  53. Q.K. Xue, T. Hashizume, A. Ichimiya, T. Ohno, Y. Hasegawa, T. Sakurai. Sci. Rep. RITU, A44, 113 (1997).

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme