Zincblende Yapıdaki TlxIn1-xAs’ın Örgü Sabitleri ve Eğilme Parametrelerinin Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi İle İncelenmesi

Sinem Erden Gülebağlan

Öz


Bu çalışmada yarıiletken TlxIn1-xAs alaşımlarının yapısal özellikleri yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile lokal yoğunluk yaklaşımından yola çıkılarak minimum toplam enerjiden türetilmiştir.  Üçlü TlxIn1-xAs alaşımını modellemek için 16 atomlu bir süperhücre kullanılmıştır. Örgü parametreleri, bant aralığı enerjileri ve bant aralığı eğilme (bowing) parametresi incelenmiştir. Alaşımın örgü sabitleri, Vegard kanunuyla iyi uyum göstermektedir.  Bant aralığı eğilme parametreleri, Talyum’un konsantrasyonuna bağımlılık açısından çok güçlüdür. TlxIn1-xAs alaşımlarının ortalama eğilme parametresinin b = ~1.0396 eV olduğu sonucuna varılmıştır.  Sonuçlar ayrıca, TlxIn1-xAs alaşımlarının konsantrasyona bağlı eğilme parametresinin üçüncü dereceden polinom denklemi ile  b(x) = - 12.84817x3 + 24.29015x2-15.86767x + 4.17591 eV  ifade edilebileceğini göstermiştir.


Tam Metin:

PDF

Referanslar


. Saidi-Houat, N., Zaoui, A. and Ferhat, M., Structural stability of thallium-V compounds, J.Phys.: Condens. Matter. 19, 106221/1–18 (2007).

. Chandvankar, S. S., Sharma, T. K., Shah, A. P., Chandrasekaran, K. S., Arora, B. M., Kapoor, A. K., Verma, Devendra and Sharma, B. B., Indium thallium phosphide: experiments versus predictions, Journal of Crystal Growth 213, 3, 250-258 (2000).

. Koh, H., Asahi, H., Fushida, M., Yamamoto, K., Takenaka, K., Asami, K.,Gonda, S., Oe K., Photoconductance measurement on TlInGaP grown by gas source MBE, Journal of Crystal Growth, 188, 107-112, (1998).

. Berding, M. A., van Schilfgaarde, M., Sher, A., Antonell, M. J., Abernathy, C. R., Thermodynamical properties of thallium-based III-V materials, Journal of Electronic Materials, 26, 6, 683-687, (1997).

. Ferhat, M., and Zaoui, A., Do all III-V compounds have the zinc-blende or wurtzite ground state structure?, Applied Physics Letters, 88, 161902, (2006).

. Krishnamurthy, S., Chen A., B., and Sher, A., Near band edge absorption spectra of narrow-gap III–V semiconductor alloys, Appl. Phys. Lett., 80, 7, 4045-4048, (1996).

. Schilfgaarde, M. V., Chen, A. B., Krishnamurthy, S. and Sher, A., InTlP – a proposed infrared detector, Appl. Phys. Lett., 65, 2714-2716, (1994).

. Saidi-Houata, N., Zaoui, A., Belabbes, A., and Ferhat, M., Ab initio study of the fundamental properties of novel III–V nitride alloys Ga1−xTlxN, Materials Science and Engineering B, 162, 1, 26-31, (2009).

. Takushima, M., Kobayashi, N., Yamashita, Y., Kajikawa, Y., Satou, Y., Tanaka, Y. and Sumida, N., Thallium incorporation during TlInAs growth by low-temperature MBE, Journal of Crystal Growth, 301-302, 117-120, (2007).

. Erden Gulebaglan, S., The Composition Effect on The Bowing Parameter in The Cubic TlxAl1-xAs, Modern Physics Letters B, 26, 30, 1250199-8, (2012).

. Milman, V., Winkler, B., White, J. A., Pickard, C. J., Payne, M. C., Akhmatskaya, E. V. and Nobes, R. H., Electronic structure, properties, and phase stability of inorganic crystals: A pseudopotential plane-wave study, Int. J. Quantum Chem., 77, 5, 895-910, (2000).

. Cheng, D. Y., Wang, S. Q. and Ye, H. Q., Calculations showing a correlation between electronic density and bulk modulus in fcc and bcc metals, Phys. Rev. B, 64, 024107, (2001) .

.Geller, C. B., Wolf, W., Picozzi, S., Continenza, A., Asahi, R., Mannstadt, W., Freeman, A. J. and Wimmer, E., Computational band-structure engineering of III-V semiconductor alloys, Appl. Phys. Lett., 79, 368-370, (2001).

. Ciftci, Y. O., Colakoglu, K. and Deligoz, E., A first–principles studies on TlX (X=P, As), Cent. Eur. J. Phys., 6, 4, 802-806, (2008).

. Liou, B. T., Yen, S. H. and Kuo, Y. K., First-principles calculation for bowing parameter of wurtzite AlxGa1-xN, Appl. Phys. A, 81, 7, 1459-1463, (2005).

. S. Baroni, A. Dal Corso, S. de Gironcoli and P. Giannozzi, (http://www.pwscf.org)

. Hohenberg, P. and Kohn, W., Inhomogeneous Electron Gas, Phys. Rev., 136, 3, 864-871, (1964).

. Monkhorst, H. J. and Pack, J. D., Special points for Brillouin-zone integrations, Phys. Rev. B, 13, 5188-5192, (1976).

. Vinet, P., Ferrante, J., Smith, J. R. and Rose, J. H., A universal equation of state for solids, J. Phys. C, 19, 467, (1986).

. Ferhat, M. And Bechstedt, F., First Principles Calculations of gap bowing in InxGa1−xN and InxAl1−xN alloys: Relation to structural and thermodynamic properties, Phys. Rev. B., 65, 075213, (2002).

. Wang, S. Q. And Ye, H. Q., Plane-wave pseudopotential study on mechanical and electronic properties for IV and III-V crystalline phases with zinc-blende structure, Phys. Rev. B, 66, 235111- 235118, (2002).

. Mendoza-Estrada, V., Romero-Baños, M., Dovale-Farelo, V., López-Pérez, W., González-García, A., González-Hernández, R., Structural, elastic, electronic and thermal properties of InAs: A study of functional density Revista Facultad de Ingeniería (Rev. Fac. Ing.), 26, 46, 81-91, (2017).

. Ahmed, R., Hashemifar, S. J., Akbarzadeh, H., Ahmed, M., and e-Aleem, F., Ab initio study of structural and electronic properties of III-arsenide binary compounds, Comp Mat Sci, 39, 3, 580-586, (2007).


Refback'ler

  • Şu halde refbacks yoktur.


Telif Hakkı (c) 2018 Sinem ERDEN GÜLEBAĞLAN

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.