用户,您好,欢迎您进入NSTL重点领域信息门户! 登录 | 注册  帮助中心
重点领域信息门户
您当前的位置: 首页 > [2018年第17期]情报条目详细信息

编译内容

编译服务: 集成电路 编译者: shenxiang 编译时间: Aug 27, 2018 浏 览 量: 1

随着硅基半导体达到其性能极限,氮化镓(GaN)正成为推动发光二极管(LED)技术、高频晶体管和光伏器件的下一代材料。GaN材料的缺点在于容易形成较多数量的缺陷。

GaN材料退化是由于位错——当原子在晶格结构中发生位移时。当多个位错同时从剪切力中移动时,沿晶格平面的键拉伸并最终断裂。当原子重新排列改变它们的键时,一些平面保持完整,而另一些则永久变形,只有一半的平面就位。如果剪切力足够大,位错将沿着材料边缘终止。在不同材料的衬底上沉积GaN使问题变得更糟,因为晶格结构通常不对齐。

加深对如何在原子水平上形成GaN缺陷的理解可以提高使用这种材料制成的器件的性能。来自希腊亚里士多德大学、阿尔及利亚贝贾亚大学和法国卡昂大学的研究人员合作,通过研究和确定GaN晶格的六个核心构型,朝着这个目标迈出了重要的一步。

为识别、处理和表征这些位错,以充分了解GaN缺陷的影响,以便找到具体的方法来优化GaN材料,研究人员利用分子动力学和密度泛函理论模拟计算,确定了GaN中a型基底边缘位错沿<1-100>方向的结构和电子性质。沿着这一方向的位错在半极性生长方向中是常见的。这项研究是基于三个模型与不同的核心配置。第一个由三个氮原子和一个镓(Ga)原子组成的镓极性;第二个原子具有四个N原子和两个镓原子,第三个包含两个N原子和两个镓核关联原子。使用大约15000个原子对每个构型进行分子动力学计算。

有一些GaN材料问题是内在性质导致产生的不必要的影响,如颜色转移的发射GaN基LED。研究还发现,与Ga极性相比,N极性结构在带隙中表现出更多的状态,N极性结构呈现更小的带隙值。

相关研究发表在《Journal of Applied Physics》,Article number: 244301 (2018),Published:26 June 2018,https://doi.org/10.1063/1.5034198,题目:“Structural and electronic properties of a-edge dislocations along <1-100> in GaN”。

  
提供服务
导出本资源