Growth mechanism and electronic properties of stacking mismatch boundaries in wurtzite III-nitride material

材料科学 纤锌矿晶体结构 氮化物 叠加断层 堆积 成核 凝聚态物理 光电子学 化学物理 纳米技术 位错 冶金 复合材料 热力学 图层(电子) 化学 物理 有机化学 锌
作者
Hang Zang,Zhiming Shi,Jianwei Ben,Ke Jiang,Yang Chen,Dabing Li,Mingrui Liu,Tong Wu,Yuping Jia,Xiaojuan Sun,Dabing Li
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:107 (16) 被引量:1
标识
DOI:10.1103/physrevb.107.165308
摘要

III-nitride materials including AlN, GaN, and InN are promising for semiconductor industry applications; however, the material growth process gives rise to high defect densities in the epilayer, which can affect the device performance. A systemical understanding of the defect physics is necessary for realistic applications. Among the defects in III-nitride materials, the stacking mismatch boundary (SMB) is a kind of extended defect generated due to the presence of a stacking fault, whose structure-function relationship is still not well understood. Here, we report on a first-principles investigation of the growth and electronic properties of the SMB in III-nitride materials. Based on the wurtzite crystal symmetry, it is found that the SMBs can be categorized into three basic types, depending on the terrace edge of the coalescent normal and stacking-fault regions on the (0001) surface, and the corresponding edge type is controllable by varying the chemical potential and initial nucleation size during the material growth process. Additionally, it is revealed that SMBs produce in-gap states in III-nitride materials with various properties, including itinerant magnetism with high Curie temperature and optical transition correlated with the experimentally observed sub-band-gap spectrum. It is worth noting that one type of SMB is a possible source of the yellow luminescence that is widely observed in GaN. Our findings add comprehensive insight into the SMB in III-nitride materials; the unique growth controllable property of an SMB is also a possible routine to broaden the applications of III-nitride materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
摸鱼学原理完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
大石完成签到,获得积分10
1秒前
闲鱼嫌鱼咸完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Zone完成签到,获得积分10
1秒前
Hello的应助被nihau采纳,获得10
1秒前
刚国忠发布了新的文献求助10
1秒前
司空老五完成签到,获得积分10
1秒前
彭于晏的应助被优秀耳机采纳,获得10
2秒前
深情安青的应助被dsdingding采纳,获得10
2秒前
卓隶完成签到,获得积分10
3秒前
无敌啊豹完成签到,获得积分10
3秒前
星辰大海的应助被迷路的冰棍采纳,获得10
3秒前
4秒前
隐形曼青的应助被3129386658采纳,获得10
4秒前
Zone发布了新的文献求助10
4秒前
酷波er的应助被一些豌豆采纳,获得10
4秒前
muyu完成签到,获得积分10
4秒前
杨儿完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
阳谷光发布了新的文献求助10
6秒前
秘密完成签到,获得积分10
6秒前
烟花的应助被迷你的芙采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S的应助被科研小爱采纳,获得10
6秒前
7秒前
希望天下0贩的0的应助被why采纳,获得10
7秒前
ymohoh发布了新的文献求助30
8秒前
Lo完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
优雅白柏完成签到,获得积分10
9秒前
Hello的应助被灵巧的悟空采纳,获得10
9秒前
俊逸艳一完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
幸运鹅发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Jasper的应助被糟糕的便当采纳,获得10
11秒前
呆萌的宛丝完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
天幕完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8118237
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9523738
关于积分的说明 21546611
捐赠科研通 7696916
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3414474
关于科研通互助平台的介绍 2540518
邀请新用户注册赠送积分活动 2454528