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J-GLOBAL ID：201302281053096100   整理番号：13A1628022

不整合転位を持つ閃亜鉛鉱型ヘテロ界面における価電子帯オフセット:第一原理理論に基づく研究

Valence band offsets at zinc-blende heterointerfaces with misfit dislocations: A first-principles study

著者 (5件)： HINUMA Yoyo (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  OBA Fumiyasu (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  OBA Fumiyasu (Tokyo Inst. Technol., Yokohama, JPN) ,  TANAKA Isao (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  TANAKA Isao (Japan Fine Ceramics Center, Nagoya, JPN)
資料名： Physical Review. B. Condensed Matter and Materials Physics  (Physical Review. B. Condensed Matter and Materials Physics)
巻： 88  号： 7  ページ： 075319.1-075319.8  発行年： 2013年08月 
JST資料番号： D0746A  ISSN： 1098-0121  CODEN： PRBMDO  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 半導体ヘテロ界面に形成される不整合転位は,電子素子や光電子素子の性能,および半導体/絶縁体ヘテロ構造を持つ太陽電池の性能に大きな影響を及ぼすことが知られている。不整合転位は,ヘテロ構造を構成する物質の格子不整合に関係する歪みを開放するために導入され,キャリヤの捕獲中心として働くギャップ内電子状態および伝導帯オフセットや価電子帯オフセットを誘起する。本稿では,閃亜鉛鉱のCdTe/CdS,CdS/ZnSおよびInP/GaP系のヘテロ界面に形成される不整合転位を,第一原理理論に基づいて研究した結果を報告する。完全なエッジ型転位に関して,2種類の芯構造,即ち3配位および5配位の陽イオンを含む4員環の閉じた芯と3配位原子を含むが5配位原子を含まない10員環の開いた芯,が見い出された。閉じた芯は(110)界面がエネルギー的に優位であることが分かった。転位によって誘起される電子状態は系や芯の構造に強く依存するが,全ての系が価電子帯および伝導帯に転位状態を持つことが分かった。価電子帯の転位状態は陰イオンに局在する傾向があり,伝導帯の転位状態は陽イオンに局在する傾向があることが判明した。不整合転位が導入しても,ヘテロ界面から1nm,あるいはそれ以上離れた位置における価電子帯の平均オフセットは0.1eV以下で,非常に小さいことが分かった。

シソーラス用語： *オフセット ,  *価電子バンド ,  *界面 ,  閃亜鉛鉱型結晶 ,  *不整合転位 ,  格子不整合 ,  キャリア捕獲 ,  *化合物半導体 ,  テルル化カドミウム ,  硫化カドミウム ,  *ヘテロ接合 ,  硫化亜鉛 ,  リン化インジウム ,  リン化ガリウム ,  *第一原理 ,  転位【結晶】 ,  格子欠陥
準シソーラス用語： エッジ型転位 ,  価電子帯オフセット

分類 (1件)： 表面の電子構造  (BM02080J)

タイトルに関連する用語 (8件)： 不整合転位 ,  閃亜鉛鉱 ,  ヘテロ界面 ,  価電子帯 ,  オフセット ,  第一原理 ,  理論 ,  研究