基于KoP方法的InN1-xBix,GaN1-xBix和AlN1-xBix电子能带研究

张峻瑜; 芦鹏飞; 梁丹; 贾宝楠

0
0
浏览
下载

摘要
关键词
基金信息
论文图表
同行评议
相关论文
评论

KoP calculations of bismuth induced changes band structure of InN1-xBix, GaN1-xBix, and AlN1-xBix alloys

首发时间：2017-11-14

ZHANG Junyu ¹
Zhang Junyu(1993-),Male,Master student,Focusing on the electric energy band of Ⅲ-Ⅴ semiconductors
LU Pengfei ¹
Lu Pengfei(1976-),Male,Associate Professor,Mainly engaged in the field of quantum simulation of nano optoelectronic materials and devices and materials physical properties
LIANG Dan ¹ JIA Baonan ¹

1、State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications, P.O. Box 72, Beijing 100876, China

Abstract：In this paper,Valence Band Anticrossing (VBAC) model is used to investigate band structure of InN1-xBix, GaN1-xBix and AlN1-xBix for the purpose of optimal performance group-III nitride related devices. Obvious reduction in band gap and increase in spin-orbit splitting energy are founded by doping dilute concentration of bismuth in all these III-N material. The band gap of GaN1-xBix and AlN1-xBix show a step change, and this can be explained by the special position relation between of Bi impurity energy level with corresponding host\'s band offsets. We also show how bismuth may be used to form alloys whereby ΔSO>Eg thereby providing a means of suppressing non-radiative CHSH (hot-hole producing) Auger recombination and inter-valence band absorption. For InN1-xBix, bismuth concentration beyond 1.25% is found to be corresponding to the range of ΔSO>Eg and it shows a continuous adjustable bandgap from 0.7 eV to zero. This may make InN1-xBix a potential candidate for near or mid-infrared optoelectronic applications.

keywords： Computational physics Band structure III-N-Bi VBAC Spin-orbit splitting energy

点击查看论文中文信息

基于KoP方法的InN1-xBix,GaN1-xBix和AlN1-xBix电子能带研究

张峻瑜 ¹
Zhang Junyu(1993-),Male,Master student,Focusing on the electric energy band of Ⅲ-Ⅴ semiconductors
芦鹏飞 ¹
Lu Pengfei(1976-),Male,Associate Professor,Mainly engaged in the field of quantum simulation of nano optoelectronic materials and devices and materials physical properties
梁丹 ¹ 贾宝楠 ¹

1、北京邮电大学光电信息学院（信息光子学与光通信学院）

摘要：为了优化Ⅲ族氮化物相关器件的电子效率，价带交叉模型（VBAC）被用来研究InN1-xBix, GaN1-xBix和AlN1-xBix体系的电子能带结构。明显的带隙缩小和自旋轨道劈裂能的增大在这三种Ⅲ族氮化物的稀铋掺杂结构中都被发现了，并且在GaNBi和AlNBi这两个结构中，发现了带隙的突变现象，该现象可以用Bi原子杂质能级与宿主半导体能带的关联性解释。对于可能能够成功抑制俄歇复合中的CHSH过程的Bi掺杂范围，也被计算推导了出来。就InNBi体系而言，Bi原子浓度只要超过1.25%就可以起到抑制俄歇复合的作用，并且其带隙变化展现出从0.7eV到0eV的连续变化，这可能使InNBi成为近红外或中红外光电子器件的优秀潜在材料。

关键词：计算物理学电子能带结构 Ⅲ-N-Bi体系 VBAC方法自旋轨道劈裂能

基金：

1. National Natural Science Foundation （61675032）

论文图表：

引用

导出参考文献

.txt

.ris

.doc

ZHANG Junyu,LU Pengfei,LIANG Dan,et al. KoP calculations of bismuth induced changes band structure of InN1-xBix, GaN1-xBix, and AlN1-xBix alloys[EB/OL]. Beijing:Sciencepaper Online[2017-11-14]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201711-49.

No.****

同行评议

共计0人参与

全部评论

0/1000

论文编号	201711-49
论文题目	基于KoP方法的InN1-xBix,GaN1-xBix和AlN1-xBix电子能带研究
文献类型
收录期刊	上传封面中文期刊英文期刊期刊名称（中文）期刊名称（英文）年，卷（）上传封面中文专著英文专著书名（中文）书名（英文）出版地出版社出版年上传封面中文译著英文译著书名（中文）书名（英文）出版地出版社出版年上传封面中文论文集英文论文集编者.论文集名称（中文） [c]. 出版地出版社出版年， - 编者.论文集名称（英文） [c]. 出版地出版社出版年，- 上传封面中文文献英文文献期刊名称（中文）期刊名称（英文）日期-- 在线地址http:// 上传封面中文文献英文文献文题（中文）文题（英文）出版地出版社,出版日期-- 上传封面中文文献英文文献文题（中文）文题（英文）出版地出版社,出版日期--
英文作者写法：中外文作者均姓前名后，姓大写，名的第一个字母大写，姓全称写出，名可只写第一个字母，其后不加实心圆点“.”, 作者之间用逗号“，”分隔，最后为实心圆点“.”, 示例1：原姓名写法：Albert Einstein,编入参考文献时写法：Einstein A. 示例2：原姓名写法：李时珍；编入参考文献时写法：LI S Z. 示例3：YELLAND R L,JONES S C,EASTON K S,et al.