不同晶面应变纤锌矿GaN/AlN量子阱的价带结构理论研究

摘要：

为深刻理解应变异质结量子阱结构的物理性质,帮助改进基于宽禁带氮化物半导体器件的设计,本文基于六带应力相关的k·p哈密顿量与自洽薛定谔-泊松方程建立了在场约束效应下极性(0001)、半极性(10(1¯)2)及非极性(10(1¯)0)晶面的纤锌矿GaN/AlN量子阱价带子带模型,并给出了不同晶面GaN/AlN量子阱在双轴和单轴应力作用下的子带能量色散关系.根据应力对量子阱价带结构的影响,对应力与空穴有效质量之间的微观物理关系进行了综合研究.结果表明,价带结构对晶体取向的改变有很大的依赖性.双轴应力对有效质量的改善效果不大,然而单轴压缩应力通过降低垂直沟道方向的能量使低有效质量区域获得更多的空穴,从而有效降低空穴有效质量,且在不同晶面的结构中都减少了约90%.

关键词：价带结构、应力、GaN/AlN量子阱、晶面、k·p方法

所属期刊栏目：41

分类号：TN301(半导体技术)

资助基金：国家重点研发计划2018YFB1802100

在线出版日期：2024-02-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：119-126