Theory of self-diffusion in GaAs
采用从头算分子动力学模拟研究了砷化镓中镓空位的主要迁移机制，并计算了镓空位的形成自由能和镓自扩散速率常数。我们的分析表明，空位通过第二最近邻跳来迁移。计算出的自扩散常数与在^69 GaAs/ ^71 GaAs同位素异质结中获得的实验值非常一致，而与先前在GaAlAs/GaAs异质结中的互扩散实验中获得的值有很大差异。
1996-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Inhomogeneity in barrier height at graphene/Si (GaAs) Schottky junctions
与半导体接合的石墨烯形成具有整流特性的肖特基结，然而，经常观察到肖特基势垒高度的波动。在这项工作中，肖特基结的制造通过转移化学气相沉积单层石墨烯到n型Si和GaAs衬底。在215 ~ 350 K温度范围内，通过电流-电压测量，得到了势垒高度和理想因子随温度的变化关系。随着温度的升高，两个结的零偏势垒高度增加，理想因子减少。这种行为是由于势垒的不均匀性，所产生的界面状态所揭示的扫描隧道显微镜/光谱。假设势垒高度的高斯分布，对于石墨烯Si和GaAs结分别发现1.14（+/-）0.14eV和0.76（+/-）0.10eV的平均值。这些研究结果提供了深入了解的势垒高度的不均匀性，在石墨烯为基础的肖特基结，石墨烯与Si和GaAs器件架构的集成至关重要。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical spin injection into InGaAs/GaAs quantum wells: a comparison between MgO tunnel barriers grown by sputtering and molecular beam epitaxy methods
利用CoFeB/MgO自旋注入器实现了InGaAs/GaAs量子阱发光二极管的有效自旋注入。织构MgO隧道势垒层的制备采用溅射和分子束外延两种不同的工艺。两种方法的最大自旋注入效率相当。此外，退火的效果也研究了这两种类型的样品。两种样品显示出相同的趋势：随着退火温度的升高，电致发光圆偏振（Pc）增加，随后超过350°C退火，Pc饱和。由于Pc的增加开始低于整个CoFeB块体层的结晶温度，这种趋势可能主要是由于在顶部CoFeB/MgO界面的化学结构的改善。研究表明，CoFeB/MgO界面的控制对半导体的最佳自旋注入至关重要。
2020-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Spin tunneling through an indirect barrier
用紧束缚方法研究了GaAs/AlAs/GaAs异质结中沿[001]方向的自旋相关隧穿.隧穿的特征在于在势垒中$Γ$和$X$点处的Dresselhaus哈密顿量的比例以及Fano共振。目前的结果表明，大的自旋极化，可以获得显着超过自旋分裂的能量窗口。我们还制定了两个条件，是必要的存在的能量窗口与大的偏振。
2006-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Minority Carrier Diffusion Lengths for High Purity Liquid Phase Epitaxial GaAs
少数载流子的扩散长度Lp，n是半导体材料中的一个重要特性参数，在构造太阳能电池（Hovel 1975）、双异质结激光器（Casey和Panish 1978）和双极晶体管等器件时特别重要。它们的效率主要取决于少数载流子通过中性材料扩散到pn结或肖特基势垒的能力，在那里它们与多数载流子复合。由于这个原因，已经在各种半导体材料中测量了扩散长度。GaAs材料是在澳大利亚核科学与技术组织通过液相外延（LPE）生长的。高纯度p型和n型LPE-GaAs样品的扩散长度测量观察到的是比任何以前报道的更长。用电子束感应电流（EBIC）技术测量了p型和n型GaAs的少子扩散长度。
2004-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Novel diffusion mechanism on the GaAs(001) surface: the role of adatom-dimer interaction
采用第一性原理总能量计算方法研究了Ga和Al原子在GaAs（001）-β 2表面的吸附行为。确定了吸附位点和两个相关的扩散通道。通道的特征在于不同的吸附原子-表面二聚体相互作用。两者都以一种新的方式影响吸附原子的迁移：在一个通道中，扩散的吸附原子跨越表面二聚体跳跃并使二聚体键保持完整，在另一个通道中，表面二聚体键被破坏。这两个渠道被考虑到，以获得有效的吸附原子扩散障碍。从扩散势垒，我们得出结论的Al和Ga吸附原子的最快扩散平行于表面二聚体的方向具有较强的扩散各向异性。在协议与实验观察，我们发现更高的扩散势垒Al比Ga。
1997-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Detection of charge density wave phase transitions at 1T-TaS$_2$/GaAs interfaces
众所周知，过渡金属二硫属化物1 T-TaS $_2$具有丰富多样的电荷密度波（CDW）畸变，这些畸变与潜在的晶格原子调制相关。长程CDW相在整个晶体中延伸，并在晶界处以电荷位移终止。在这里，我们报告的传输特性和电容特性的新鲜剥离的薄片之间的接口的1 T-TaS $_2$密切范德华接触与\textit{n}型GaAs衬底。提取的势垒参数（理想性，势垒高度和内置电位）的经验，在1 T-TaS $_2$的Mott-CDW转变的显着变化。的CDW引起的势垒特性的变化很好地描述了一个键极化模型，在降低温度时引起的增加的电位降跨界面区域由于载流子的本地化和介电常数降低。
2017-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Influence of interface structure on electronic properties and Schottky barriers in Fe/GaAs magnetic junctions
采用第一性原理密度泛函方法研究了Fe/GaAs（001）磁性结的电磁性质。突变和混合界面被认为是，电荷转移，磁化曲线，肖特基势垒高度，和自旋极化的状态密度对界面结构的依赖关系进行了研究。与As终止，突然界面与Fe的青睐，而Ga终止GaAs有利于形成一个混合层与Fe。肖特基势垒高度对界面的粗糙度特别敏感。在半导体间隙中的状态的一个显着的密度来自金属界面态。这些自旋相关的界面态导致费米能级处的态密度的显著少数自旋极化，其很好地持续到半导体中，为少数自旋隧穿通过肖特基势垒提供了通道。这些界面诱导的间隙状态和它们的依赖关系的原子结构在界面上讨论与潜在的自旋注入应用。
2006-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Charge-dependent migration pathways for the Ga vacancy in GaAs
利用局域基\textit{ab-initio}程序SIESTA和激活弛豫技术（ART nouveau）相结合的SIEST-ART，研究了镓空位在GaAs中的扩散机制。空位被发现扩散到第二个邻居使用两种不同的机制，以及第一和第四邻居以下的各种机制。我们发现势垒的高度对费米能级敏感，一般随电荷态的增加而增加。迁移途径本身可以是强烈的电荷依赖性，并可能出现或消失的功能的电荷状态。这些过渡态和迁移势垒的差异是由空位迁移过程中发生的电荷转移来解释的。
2006-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Triggering and probing of phase-coherent spin packets by time-resolved spin transport across an Fe/GaAs Schottky barrier
时间分辨电自旋输运被用来产生和探测GaAs中的自旋电流。我们使用高带宽的电流脉冲注入相位相干自旋包从Fe到n-GaAs。通过时间分辨的法拉第旋转，我们证明了自旋注入一个明确定义的相位通过观察多个拉莫尔进动周期。我们还表明，自旋进动的光学产生的自旋包在n-GaAs可以探测电自旋极化的光电流脉冲。注射和检测实验不是彼此的直接倒数。特别是，我们发现，由光电流脉冲产生的界面自旋积累起着至关重要的作用，在时间分辨的电自旋检测。
2012-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphite based Schottky diodes formed on Si, GaAs and 4H-SiC substrates
我们证明了半金属石墨/半导体肖特基势垒的形成，其中半导体是硅（Si），砷化镓（GaAs）或4 H-碳化硅（4 H-SiC）。在室温附近，正向偏置二极管的特性很好地描述了电子发射，和提取的势垒高度，这是由电容电压测量确认，大致遵循肖特基-莫特关系。由于石墨电极的最外层是单个石墨烯片，我们预计石墨烯/半导体屏障将表现出类似的行为。
2009-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Infinite spin diffusion length of any spin polarization along direction perpendicular to effective magnetic field from Dresselhaus and Rashba spin-orbit couplings with identical strengths in (001) GaAs quantum wells
本文介绍了Koralek { \em et al.} [Nature { \bf 458}，610（2009）]提供了强有力的证据，证明任何自旋极化沿着垂直于来自$(001)$ GaAs量子阱中具有相同强度的Dresselhaus和Rashba自旋-轨道耦合的有效磁场的方向的无限自旋扩散长度，由Cheng { \em et al.}预测。[Phys. Rev. B { \bf 75}，205328（2007）]。
2009-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar diffusion of photo-excited carriers in bulk GaAs
用高空间分辨率的超快泵浦探测技术研究了GaAs体材料中双极载流子的扩散。具有点状空间分布的载流子被紧密聚焦的泵浦激光脉冲激发。载体的时空动态监测的时间延迟和空间扫描的探测脉冲。双极扩散系数由线性拟合的面积展开式导出，从10 K时的约170~ $\mathrm{cm}^2 \mathrm{s}^{-1}$下降到室温时的约20~ $\mathrm{cm}^2 \mathrm{s}^{-1}$.我们的结果是一致的，从以前测得的迁移率推断。
2011-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Predicion of charge separation in GaAs/AlAs cylindrical Russian Doll nanostructures
我们对比了（i）平坦GaAs和AlAs层的多量子阱（即$(\GaAs)_{m}/(\AlAs)_n/(\GaAs)_p/(\AlAs)_q$）与（ii）“圆柱形俄罗斯娃娃”--排列为同心线的阱和势垒的等效序列--的量子限制。使用赝势平面波计算，我们从理论上确定了一组数字（$m,n,p$和$q$），使得电荷分离可以存在于"圆柱形俄罗斯娃娃“中：CBM位于GaAs内层，而VBM位于GaAs外层。
1997-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Nanorippling of GaAs (001) surface near the threshold energy of sputtering at normal ion incidence
在高温下，30 eV Ar+正入射轰击GaAs（001）表面，证明了Ehrlich-Schwoebel势垒驱动的波纹形成。图案遵循被轰击的晶体表面的对称性。结果可以用一个基于离子碰撞产生的吸附物种的偏置扩散的非线性连续方程来描述。
2014-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of the Transport Process Providing Spin Injection through an Fe/AlGaAs Schottky Barrier
通过反向偏压Fe/AlGaAs肖特基接触的电注入，在GaAs量子阱中获得了32%的电子自旋极化。使用Rowell标准的传输数据的分析表明，单步隧穿是占主导地位的传输机制。的电流-电压数据显示了一个明确的零偏置异常和声子签名对应的GaAs类和AlAs类的光电子声子模式的AlGaAs势垒，提供了进一步的证据隧穿。这些结果提供了几个理论分析的实验确认，表明隧穿使显着的自旋注入从金属到半导体。
2003-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Quantifying Mn diffusion through transferred versus directly-grown graphene barriers
我们量化的机制，锰（Mn）扩散通过石墨烯在Mn/石墨烯/Ge（001）和Mn/石墨烯/GaAs（001）异质结构的石墨烯层转移与石墨烯生长直接在半导体衬底上制备的样品。这些异质结构对于自旋电子学中的应用是重要的;然而，在技术上重要的衬底（例如GaAs）上直接合成石墨烯的挑战需要层转移和退火步骤，这将缺陷引入到石墨烯中。\textit{In-situ}光电子能谱测量揭示Mn通过直接生长在Ge（001）衬底上的石墨烯的扩散比Mn扩散到没有石墨烯的样品中低1000倍（在500 $^\circ$ C下的$D_{gr,direct} \sim 4\times10^{-18}$ cm $^2$ /s、$D_{no-gr} \sim 5 \times 10^{-15}$ cm $^2$ /s）。与没有石墨烯（$D_{gr,transfer} \sim 4\times10^{-16}cm^2/s$）相比，在Ge上转移的石墨烯抑制Ge扩散中的Mn 10倍。对于转移和直接生长的石墨烯，低活化能（$E_a \sim 0.1-0.5$ eV）表明Mn通过石墨烯的扩散主要发生在石墨烯缺陷处。这被进一步证实为扩散率前因子$D_0$与石墨烯片的缺陷密度成比例。在GaAs衬底上发现了类似的扩散阻挡性能;然而，目前不可能直接在GaAs上生长石墨烯。我们的研究结果强调了直接在功能衬底上开发石墨烯生长的重要性，以避免层…
2021-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Measurement of spin diffusion in semi-insulating GaAs
我们用光学瞬态光栅光谱测量了半绝缘GaAs（100）中光学取向电子的自旋扩散。捕获和复合不会迅速耗尽光激发的人口。88 +/-12cm2/s的自旋扩散系数在15 K至150 K的温度下大致恒定，并且自旋扩散长度为至少450 nm。我们表明，它是可能的，使用自旋扩散来估计电子扩散系数。由于电子-电子相互作用，电子扩散比自旋扩散大1.4倍。
2011-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Kinetic stabilization of Fe film on (4 by 2)-GaAs(100)
我们在低温（~ 130 K）下在（4 × 2）-GaAs（100）衬底上生长了Fe薄膜，并用同步辐射光电子能谱学研究了Fe薄膜的化学结构。我们观察到有效的抑制砷偏析和显着减少合金形成附近的铁和基板之间的界面。因此，这应该是一种在GaAs（100）上生长几乎原始的Fe膜的方法。此外，发现Fe膜即使在升温至室温后也对As偏析稳定。只形成非常薄、~ 8埃厚的界面合金。据推测，界面合金的形成通过表面扩散介导的界面缺陷在低温生长的Fe膜。Ga和As两者的进一步向外扩散被抑制，因为其然后应当经由低效的体扩散进行。
2006-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial EuO Thin Films on GaAs
我们展示了外延生长EuO GaAs反应分子束外延。借助于MgO扩散阻挡层在吸附控制的范围内生长薄膜。尽管存在较大的晶格失配，但EuO在MgO（001）上生长良好，并具有优异的磁性。GaAs外延层为立方叠立方结构，纵向磁光克尔效应测量表明，其克尔旋转角为0.57°，居里温度为69 K，有明显的反磁化。
2010-08-31 cond-mat.mtrl-sci
High-field magnetoresistance of Fe/GaAs/Fe tunnel junctions
我们研究通过6至10纳米薄外延GaAs（001）的障碍夹在多晶铁膜的运输。除了在低磁场下有明显的隧穿磁电阻效应（TMR）外，我们还观察到在低温下有明显的负磁电阻效应（MR），在高温下有正磁电阻效应。我们发现，负MR贡献只观察到铁磁性铁接触，但如果铁是由铜或金电极取代是不存在的。负MR的可能解释涉及抑制自旋翻转散射或塞曼分裂的隧道势垒。
2004-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging ambipolar diffusion of photocarriers in GaAs thin films
本文分析了GaAs钝化自支撑薄膜在强聚焦激光激发下的稳态发光图像随光激发功率的变化。虽然在非常低的光激发功率下光电子的单极扩散占主导地位，但是由于双极扩散的开始，增加的功率导致图像中心附近的扩散常数减小。结果是一致的扩散方程的数值解，并与物理分析的发光强度在图像的中心，它允许作为电子浓度的函数的双极扩散常数的测定。
2012-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adsorption, Segregation and Magnetization of a Single Mn Adatom on the GaAs (110) Surface
用密度泛函方法研究了Mn单体在GaAs（110）上的吸附、分凝和磁化。Mn吸附原子沿GaAs（110）上的沟槽相当移动，具有0.56 eV的能垒。然而，跨沟槽的偏析的能量势垒非常高，为1.67eV。态密度图显示在多数自旋通道中有较宽的能隙，而在少数自旋通道中有大量的金属诱导能隙态。在扫描隧道显微镜（STM）图像中，由于定向p-d杂化，Mn原子可能在小偏压下不可见。例如，尽管系统中只有一个Mn吸附原子，但在Mn/GaAs（110）上更可能看到两个亮点。
2005-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Anisotropic spin transport in GaAs quantum wells in the presence of competing Dresselhaus and Rashba spin-orbit-coupling strengths
针对（001）GaAs量子阱中自旋扩散长度的优化问题，通过求解包含电子-声子和电子-电子散射的自旋动力学Bloch方程，研究了自旋-轨道耦合的各向异性对Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合竞争的影响.对于相同强度的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合，自旋扩散长度显示出强的各向异性，不仅为自旋极化方向，但也为自旋扩散方向。采用两个特殊的方向寻找大的扩散长度：（$\bar{1}$ 10）和（110）。没有Dresselhaus自旋-轨道耦合的立方项，并且具有相同的Dresselhaus和Rashba强度，对于沿着$(\bar110)$的自旋扩散/注入方向，可以获得{ \em either}无限的扩散长度，而不管自旋极化的方向，对于沿着$(110)$的自旋极化，可以获得{ \em either}无限的扩散长度，而不管自旋扩散/注入的方向。然而，立方Dresselhaus项不能被忽略，导致有限的自旋扩散长度随温度和电子密度而减小，并且自旋扩散方向和自旋极化方向的各向异性保持不变。对于沿着（$\bar{1}$ 10）的自旋扩散/注入方向，自旋扩散长度首先随着Rashba强度的增加而增加（从0开始），Rashba强度可以通过外部栅极电压来调节;当Rashba强度略小于（而不是等于）Dresselhaus强度时，扩散长度达到最大值;然后随着Rashba强度而减小。
2007-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic limits governing MBE growth of Ga-assisted GaAs nanowires on Si(111)
Ga辅助GaAs纳米线的扩散增强和解吸限制的生长制度进行了鉴定。在后一种制度中，具有窄的长度分布的垂直纳米线的数量增加，通过提高生长温度。最大轴向生长速率;当Ga液滴保持动态平衡态时，即碰撞在液滴表面的As原子数等于直接沉积的Ga原子数与扩散的Ga原子数之和时，可以实现由As原子的供给速率来量化。Ga扩散对丝生长的贡献由直径依赖的NW轴向生长速率证明。
2012-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio calculations of spin tunneling through an indirect barrier
本文采用完全相对论性的格林函数方法研究了自旋相关的GaAs/AlAs/GaAs异质结沿[100]方向的隧穿。该方法基于线性Muffin Tin轨道，并且在局域密度近似（LDA）中在密度泛函理论（DFT）内。我们发现我们的{ \it ab-initio}计算结果与我们以前的经验紧束缚模型[Phys. Rev. { \bf B}，075313（2006）]的预测吻合得很好。此外，我们显示的$k_{||}$依赖的自旋极化，我们以前没有包括在模型中。{ \it ab-initio}计算表明，由于带的非抛物线性，透射率和自旋极化具有很强的$k_{||}$依赖性。在$k_{||}$ = 0.03 $2π/a$时，发现8个AlAs单层势垒的自旋极化率为25- 50%的大窗口.我们的计算清楚地表明，具有显着的自旋极化的能量窗口的外观主要取决于传输共振和相应的零点的位置，而不是在势垒中的自旋分裂的大小。
2009-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Ehrlich-Schwoebel Effect on the Growth Dynamics of GaAs(111)A surfaces
我们详细描述了Ga（Al）As（111）A表面的生长动力学。我们开发了一个理论生长模型，很好地描述了所观察到的行为的生长参数，并强调作为主导因素，决定的增长动力学的Ehrlich-Schwoebel障碍。在此基础上，我们分析了导致这种表面取向上观察到的巨大粗糙度的因素，并确定了驱动Ga（Al）As（111）A向原子级平坦表面典型三维生长的生长条件。GaAs/AlGaAs量子阱实现优化的表面（<0.2 nm粗糙度）显示出创纪录的低发射线宽为4.5 meV。
2017-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar spin diffusion and D'yakonov-Perel' spin relaxation in GaAs quantum wells
我们报告了半导体中双极自旋扩散的理论和实验研究。在80 K下，用圆偏振激光脉冲激发GaAs多量子阱样品中的自旋极化载流子。扩散的电子和自旋密度同时测量使用空间和时间分辨泵浦探测技术。两个制度的自旋极化电子的扩散观察。最初，自旋扩散的速率类似于密度扩散的速率，并且由双极扩散系数控制。在稍后的时间，自旋扩散相对于密度扩散显著减慢，并且似乎由非恒定（减小）的自旋扩散系数控制。我们认为，自旋密度的长时间行为可以理解为一个不均匀的自旋弛豫率，它随着密度的降低而增长。自旋弛豫速率的行为与载流子间库仑散射限制的D 'yakonov-Perel'弛豫模型一致。
2009-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Challenges and Insights in Growing Epitaxial FeSn Thin Films on GaAs(111) substrate Using Molecular Beam Epitaxy
本研究探究分子束外延在GaAs(111)衬底上生长FeSn薄膜的挑战，发现衬底元素扩散影响纯相形成，Sn蒸发温度对薄膜结晶度等关键性质起决定性作用，优化该温度可增强FeSn相主导地位。
2024-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the optimal shell thickness for self-catalysed GaAs/AlGaAs core-shell nanowires
我们提出了一组实验结果，确定各种影响，管理的自催化GaAs/AlGaAs核壳纳米线（NW）的分子束外延生长，即表面复合速度，表面电荷陷阱，和结构缺陷的载流子动力学。NW系综的时间分辨光致发光和单个NW的空间分辨阴极发光显示，GaAs NW核的发射强度，衰减时间和载流子扩散长度强烈依赖于AlGaAs壳层厚度，但在一个非单调的方式。虽然7 nm-AlGaAs壳层可以有效地抑制GaAs纳米线芯的表面复合速度，但当壳层厚度小于50 nm时，由表面电荷引起的能带弯曲的影响仍然占主导地位;即，在具有较薄壳层的纳米线中，载流子扩散长度较小，这是由于在核/壳界面处的载流子散射较强所致。如果AlGaAs壳厚度大于50 nm，GaAs NW芯的发光效率开始劣化，这归因于通过透射电子显微镜证实的AlGaAs壳内部的缺陷形成。
2015-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Effect of strain on surface diffusion in semiconductor heteroepitaxy
本文用第一性原理分析了GaAs（001）表面上阳离子扩散系数的应变重整化。对于In/GaAs（001）-c（4x 4）的例子，当衬底晶格膨胀时，In的结合增加。扩散势垒ΔE（e）具有非单调的应变依赖性，在压缩应变值（e < 0）处具有最大值，而对于所研究的任何拉伸应变（e > 0），扩散势垒ΔE（e）是递减函数。我们讨论了异质外延岛周围的应变场引起的吸附原子的结合能和扩散势垒的空间变化的后果。对于一个简化的几何形状，我们评估两个相干应变的GaAs（001）表面上的岛屿的生长速度，并确定一个生长制度，岛屿的大小往往在生长过程中由于应变依赖表面扩散均衡。
2001-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Ab-Initio calculations of binding energy of In and Ga adatoms on three GaAs(111)A surface reconstructions
为了了解GaAs/InGaAs纳米柱中形成轴向异质结构所需的生长条件，计算了三种GaAs（111）A表面重构上示踪Ga和In吸附原子的势能面.在所有的计算中，Ga吸附原子具有比In吸附原子更强的表面键能。Ga空位表面上Ga吸附原子的扩散势垒比In吸附原子的扩散势垒大140 meV，但它们在As三聚体表面上是相当的。此外，在吸附原子的结合能是接近的Ga吸附原子上的As三聚体表面。我们的结论是，作为三聚体表面是优选的吸附的In，从而选择性地形成异质界面（111）方面。这项工作有助于解释最近在无催化剂纳米柱中成功形成轴向GaAs/InGaAs异质界面。
2011-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Kinetic stabilization of Fe film on GaAs(100): An in situ x-ray reflectivity Study
利用同步辐射的$in$ - $situ$超高真空X射线反射率研究了在140 K低温下GaAs（100）衬底上Fe薄膜的生长。我们发现粗糙表面的增长指数，$β_S$ = 0.51 $\pm$ 0.04。这表明，由于吸附原子的热扩散不足，Fe膜的生长通过限制性弛豫进行。XRR曲线很好地拟合了一个模型与均匀的Fe膜，这意味着表面偏析和界面合金化的Ga和As是可以忽略不计的。然而，当Fe膜退火到300 K时，只有在Fe膜和衬底之间包括9A厚度的附加层之后，才能拟合相应的XRR，这表明在界面附近形成了Ni-Fe合金。界面附近的合金的限制来自于这样的事实，即Ga和As从衬底的扩散应该通过低效的体扩散进行，因此上覆的Fe膜是动力学稳定的。
2006-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Nanoripple formation on GaAs (001) surface by reverse epitaxy during ion beam sputtering at elevated temperature
研究了GaAs（001）表面反向外延生长过程中，在450 ℃靶温和宽入射角条件下，1keV Ar+轰击下的自组织斑图形成。高度有序的波纹形成的扩散不稳定性的驱动下，证明在接近正常的入射角。并行样品旋转表明，波纹形态和其取向不依赖于入射光束的方向，而是由晶面的对称性。
2016-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Photoassisted tunneling from free-standing GaAs thin films into metallic surfaces
测量了由上述带隙光从背面激发的金表面与自支撑半导体薄膜之间的隧道光电流随外加偏压、隧道距离和激发光功率的变化。的结果进行了比较与模型的预测，其中包括偏置依赖的隧道势垒高度和偏置引起的表面复合速度的下降。结果表明：i）来自导带的隧穿光电流占主导地位; ii）在大的隧道距离下，电流的指数偏压依赖性由隧道势垒高度的指数偏压依赖性来解释，而在小的隧道距离下，表面复合速度的变化占主导地位。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In_(0.75)Ga_(0.25)As on GaAs submicron rings and their application for coherent nanoelectronic devices
在In_（0.75）Ga_（0.25）As Aharonov-Bohm（AB）环中将出现磁场和电场中的电子相位调制。这种材料的零肖特基势垒使得可以纳米制造半径低于200 nm的器件而不会耗尽载流子。我们将提出一种基于湿法和干法蚀刻的制造方案，该方案产生了优异的再现性、非常高的振荡对比度和良好的电选通。这些结构的操作与闭合循环制冷兼容，并表明该过程可以产生不需要低温液体的相干电子电路。InGaAs/AlInAs异质结构是通过MBE在GaAs衬底上生长的[1]，并且鉴于大的有效g因子和不存在肖特基势垒，是研究自旋相关效应[2-4]}和实现混合超导体/半导体器件[5]的感兴趣的材料系统。
2005-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diffusivity of Ga and Al adatoms on GaAs(001)
利用势能面的从头计算和过渡态理论计算了Ga和Al原子在（2 × 4）重构GaAs（001）表面上的扩散系数.一个强大的扩散各向异性被发现，与最快的扩散方向平行的表面As-二聚体取向。与以前的计算结果相反，我们确定了一个短桥的位置之间的两个原子的表面二聚体作为Al和Ga吸附原子的吸附位点。
1996-09-25 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Energy barriers for diffusion on stepped Pt(111) surface
我们用分子静力学方法计算了Pt（111）表面台阶附近吸附原子运动的能垒。我们使用半经验的多体Rosato--Guillope--Legrand势，并系统地计算了直台阶、扭结台阶和小岛的下降障碍以及台阶边缘的扩散障碍。我们证实，下降的最低障碍是一个交换过程附近的扭结的或岛的角落上的一个步骤与{111} microfacet。沿着具有{111}微刻面的台阶的扩散比沿着具有{100}微刻面的台阶的扩散快。我们还计算了几个表面上邻近Pt（111）的扩散势垒。我们的结果与以前的计算进行了比较。
1998-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Energy barriers for diffusion on stepped Rh(111) surfaces
用分子静力学方法研究了单个Rh原子在Rh（111）表面台阶附近不同运动的能垒。原子间相互作用采用半经验的多体Rosato-Guillope-Legrand势模型。我们系统地计算障碍的下降，在直步骤，步骤与扭结和小岛，以及沿步骤边缘扩散的障碍。下降是更可能的步骤与{111} microfacet和附近的扭结。沿着具有{100}微刻面的台阶的扩散比沿着具有{111}微刻面的台阶的扩散快。我们还计算了Rh（111）附近几个表面上的扩散势垒。
1999-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Electrical transport in C-doped GaAs nanowires: surface effects
研究了不同掺杂浓度的掺碳GaAs纳米线的电阻率和迁移率。通过比较钝化纳米线和钝化纳米线，评估了表面效应。我们直接看到了表面的影响：费米能级的钉扎和随之而来的耗尽区的存在导致迁移率增加，当掺杂浓度低于3*10^18 cm^-3时，迁移率最高可达30 cm ^2/（V*s）。电子束感应电流测量表明，少数载流子扩散路径可以高达190 nm的钝化纳米线。
2013-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Arsenic diffusion in MOVPE-Grown GaAs/Ge epitaxial structures
本文研究MOVPE生长GaAs/Ge结构时AsH3预暴露导致的As扩散与n/p结形成，发现线性扩散关系及Ge空位的作用。
2024-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin diffusion/transport in $n$-type GaAs quantum wells
通过建立和数值求解动力学自旋Bloch方程和Poisson方程，研究了高温（$\ge120$ K）下$n$型（001）GaAs量子阱中的自旋扩散/输运.所有的散射，特别是电子-电子库仑散射，明确地包括和解决的理论。这使我们能够研究远离平衡态的系统，如平行于量子阱的外电场诱导的热电子效应。我们发现，即使在没有外部磁场的情况下，自旋极化/相干也会沿着输运方向振荡。结果表明，当散射足够强时，不同动量的电子自旋在同一相位振荡，导致横向自旋注入长度和系综横向注入长度相等。它还表明，本征散射已经足够强，这样的现象。振荡周期几乎与外部电场无关，这与体系统在极低温下的最新实验一致[Europhys. Lett. { \bf 75}，597（2006）]。沿扩散/输运的自旋弛豫/退相可以通过由动量相关扩散和自旋轨道耦合以及散射引起的非均匀加宽来很好地理解。详细研究了自旋扩散的散射、温度、量子阱宽度和外磁场/电场的依赖关系。
2007-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Removal of GaAs growth substrates from II-VI semiconductor heterostructures
我们报告的过程中，使II-VI族半导体外延层从GaAs生长衬底和随后的转移到任意主机环境的去除。该技术结合了机械研磨和层选择性化学湿法蚀刻，并且通常适用于任何II-VI层堆叠。我们证明了非侵入性的方法，通过转移一个全II-VI磁共振隧穿二极管。高分辨率的X射线衍射证明，异质结构的晶体完整性得到保留。传输特性证实，器件的功能得到保持，甚至改善，这是由于完全弹性应变弛豫的隧道势垒层。
2013-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier diffusion in GaN -- a cathodoluminescence study. I: Temperature-dependent generation volume
通过阴极发光成像确定GAN和GaAs等半导体的载流子扩散长度需要准确了解所产生载流子的空间分布。为了获得所产生的载流子的横向分布的样品温度在10和300 K之间，我们利用阴极发光强度分布测量跨单量子阱嵌入厚GAN和GaAs层。薄的（Al，Ga）N和（Al，Ga）As势垒分别防止载流子在GAN和GaAs层中扩散到达阱，这将加宽分布。实验阴极射线发光的配置文件被发现是系统的宽比通过蒙特卡罗程序CASINO计算的能量损失分布，随着温度的降低，与宽度单调增加。对于GAN和GaAs都观察到这种效应，并且在更高的加速电压下变得更加明显。我们讨论了这一现象的两个方面，控制热载流子的能量弛豫的电子-声子相互作用，和初始载流子分布的形状。最后，我们提出了一个唯象的方法来模拟载流子产生量，可用于调查的载流子扩散的温度依赖性。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Selective area epitaxy of GaAs films using patterned graphene on Ge
我们展示了在Ge（001）衬底上使用图案化的石墨烯掩模的GaAs薄膜的选择性区域外延。GaAs选择性地生长在Ge衬底的暴露区域上，石墨烯间距大至10微米。的选择性是高度依赖于生长温度和退火时间，我们解释的温度依赖的粘附系数和表面扩散。在几微米范围内的高成核选择性限制了远程外延的实验实现。
2021-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Comparative studies of optoelectrical properties of prominent PV materials: Halide Perovskite, CdTe, and GaAs
我们比较了三种具有代表性的高性能光伏材料：卤化物钙钛矿MAPbI 3，CdTe和GaAs，在光致发光（PL）效率，PL线型，载流子扩散和表面复合方面，在多个订单的光激发密度。一个解析模型被用来描述PL强度的激发密度依赖性，并提取内部PL效率和多个相关的复合参数。使用PL成像技术来获得载流子扩散长度，而不使用PL猝灭剂，因此没有超出纯扩散的非预期影响。我们的研究结果表明，钙钛矿样品往往表现出较低的Shockley-Read-Hall（SRH）复合率在体和表面，因此更高的PL效率比无机同行，特别是在低激发密度下，即使没有或初步的表面钝化。PL谱和扩散分析表明，在钙钛矿材料中存在相当大的结构无序，因此光生载流子不处于全局热平衡，这反过来又抑制了非辐射复合。这项研究表明，相对较低的点缺陷密度，较少的有害表面复合，和适度的结构无序有助于在钙钛矿的高PV效率。这项比较光化学研究提供了更多关于基础材料科学的见解，并通过学习不同的技术来寻找最佳的器件设计。
2019-07-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Improved GaInP/GaAs/GaInAs inverted metamorphic triple-junction solar cells by reduction of Zn diffusion in the top subcell
在倒置变质多结太阳能电池中重掺杂隧道结的生长通过点缺陷辅助机制诱导Zn的强扩散。Zn的再分布可以补偿GaInP顶结发射极中的n型掺杂，从而严重降低整个太阳能电池的电导率和转换效率。本工作评估了不同的外延生长策略，以实现对反向变质三结结构的Zn分布的控制，包括：降低隧道结中的掺杂浓度，以最小化触发扩散机制的点缺陷的注入;使用不同的阻挡层来保持注入的点缺陷远离有源层，最后，使GaInP子电池的AlGaInP背表面场层中的Zn浓度最小化。这最后一种方法能够实现高电导率多结太阳能电池器件，而无需重新设计隧道结以及GaInP子电池中的高电子质量，其显示出高于93%的收集效率和在1太阳辐照度下410 mV的开路电压偏移。最终三结器件的表征，包括量子效率，电致发光，和光电流密度-电压曲线在不同的辐照度，证明了所有的子电池和隧道结组件的成功集成。这样，最终的太阳能电池的峰值效率超过40%，在500太阳被证明，尽管使用掺杂水平的AlGaInP：Zn背面场的GaInP子电池和使用非优化的抗反射涂层。
2022-11-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
