A general solution to the Schrödinger-Poission equation for charged hard wall: Application to potential profile of an AlN/GaN barrier structure
本文给出了带电硬壁在基态完全屏蔽极限下抛物型薛定谔-泊松方程的一个与系统无关的一般形式。它是使用迭代和渐近边界条件数值求解。该解给出了能带弯曲与界面电荷密度之间的简单关系。我进一步发展的潜力和波函数的近似分析形式，精确解的基础上的属性。具体测试的有效性的假设导致的一般解决方案。被发现的基态的完全屏蔽的假设是一个限制，但是，一般的解决方案仍然提供了一个公平的近似帐户时，散装掺杂的潜力。一般的解决方案是进一步使用在一个简单的模型中的AlN/GAN势垒的电位分布，并给出了一个近似比较以及与完整的薛定谔-泊松方程的解决方案。
2010-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Predicting the Energetic Stabilization of Janus-MoSSe/AlN Heterostructures: A DFT Study
University of Brasília（巴西利亚大学）
本研究通过DFT计算探究Janus-MoSSe与AlN薄片的堆积机制，用ILJ势得到不同界面下-35.5至-17.5 meV的堆积能，发现MoS面接触的SeMoS/AlN异质结能量最稳定，且带隙适合光伏应用。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak antilocalization and zero-field electron spin splitting in AlGaN/AlN/GaN heterostructures with a polarization induced two-dimensional electron gas
在AlGaN/AlN/GAN二维电子系统中，载流子密度由持续光电导效应控制，利用量子干涉对电导的修正，研究了自旋轨道耦合.所有研究的样品表现出弱的反局域化功能与自旋轨道场约1.8 mT。从弱反定域测量中提取的零场电子自旋分裂能与费米波矢成线性关系，有效线性自旋轨道耦合参数为5.5 × 10 ^{-13} eV·m。从我们的测量中提取的自旋轨道时间在本实验的载流子密度范围内从0.74到8.24 ps变化。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A DFT Study on the Mechanical, Electronic, Thermodynamic, and Optical Properties of GaN and AlN Counterparts of Biphenylene Network
本研究通过DFT计算，揭示了BPN-GaN和BPN-AlN的电子、力学、热力学及光学性质，其中BPN-AlN稳定且带隙3.2 eV，两者具有紫外收集潜力。
2023-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wurtzite Effects on Spin Splitting of GaN/AlN Quantum Wells
本文提出了一种新的机制（DeltaC 1-DeltaC 3耦合）来解释纤锌矿GAN的自旋分裂，这种机制源于纤锌矿的本征效应（能带折叠和结构反转不对称）。带折叠效应产生了两个导带（DeltaC 1和DeltaC 3），当kz接近反交叉区时，p波几率发生了巨大的变化。由DeltaC 1-DeltaC 3耦合和纤锌矿结构反转不对称性引起的自旋分裂能远大于传统的Rashba或Dresselhaus效应所估计的自旋分裂能。当我们将这种耦合应用到GAN/AlN量子阱中时，我们发现自旋分裂能可以通过电场敏感地控制。基于这一机理，我们提出了一种p波增强自旋极化场效应晶体管，由InxGa 1-xN/InyAl 1-yN制成，用于自旋电子学应用。
2005-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Suppression of Surface-Originated Gate-Lag by a Dual-Channel AlN/GaN HEMT Architecture
一种双沟道AlN/GAN高电子迁移率晶体管（HEMT）结构，利用超薄外延层来抑制表面态相关的栅极滞后。在AlN/GAN/AlN/GAN异质结构中利用两个高密度二维电子气（2DEG）沟道，其中顶部2DEG用作准等电位，其屏蔽由表面和界面俘获电荷引起的电位波动。底部沟道用作晶体管的调制沟道。采用分子束外延技术在HVPE GAN衬底上生长了双沟道AlN/GAN异质结构，并制作了300 nm长的凹槽和非凹槽栅HEMT。凹栅HEMT的栅极滞后比（GLR）为0.88，漏极电流没有崩溃，并支持27/46 GHz的小信号度量$f_t/f_{max}$。将这些性能结果与GLR为0.74和电流崩塌为82 mA/mm且$f_t/f_{max}$为48/60 GHz的非凹栅双沟道HEMT进行对比。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall
UV Photosensing Characteristics of Nanowire-Based GaN/AlN Superlattices
我们已经表征了单个GAN纳米线的光电探测能力，将20个周期的AlN/GAN：Ge轴向异质结封装在AlN壳中。透射电子显微镜证实周围的异质结构的额外的GAN壳的情况下。在没有表面导电沟道的情况下，异质结构的引入导致暗电流的降低和光敏性的增加。不同的单纳米线的暗电流的大小的一个显着的分散体是由于纳米线与位移纳米盘的聚结，减少了异质结构的有效长度。在电流路径中较大数量的有源纳米盘和AlN势垒导致较低的暗电流和较高的光敏性，并且提高了纳米线对照明强度变化的灵敏度（提高的线性度）。此外，我们观察到的光电流的持久性，这是由于整个结构的电阻的变化，特别是GAN茎和帽部分。因此，时间响应与暗电流无关。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intersubband optical absorption in the GaN/AlN qunatum wire with donor-doping
本文研究了施主掺杂下圆柱形GaN/AlN量子线与量子点的子带间光吸收，发现量子线因自由运动态密度导致吸收低于量子点，揭示了纳米结构对光电器件光学性质的影响。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Quantum transport in GaN/AlN double-barrier heterostructure nanowires
研究了AlN双势垒对n-i-GAN纳米线电子输运的影响。纳米线生长无催化剂，等离子体辅助分子束外延，使突然的GAN/AlN界面以及纵向n型掺杂调制。在低温下，n-i-GAN纳米线的输运主要受库仑阻塞效应的影响。载流子被限制在未掺杂的中间区域，形成特征长度为~100 nm的单个或多个岛。两个AlN隧道势垒的结合导致在其间的GAN阱内发生限制。在6 nm厚的阱和2 nm厚的势垒的情况下，我们观察到具有离散能态的单量子点中库仑阻塞输运的特征签名。对于较窄的阱和势垒，库仑阻塞效应不起重要作用，而通过受限量子能级的共振隧穿的开始伴随着负微分电阻，直到~150 K。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall
Scaling and High-Frequency Performance of AlN/GaN HEMTs
测量了栅极长度为80-160 nm、宽度为100-300 μm的AlN GAN HEMT的小信号和大信号RF特性。与文献一致，电流增益截止频率和振荡的最大频率被发现与栅极长度和独立的栅极宽度的反比增加。第一次，输出功率和效率在X波段的高端被报道，并且与2 GHz的最佳报道相当，并且对栅极长度或宽度不敏感。这些结果表明，AlN/GAN HEMT可以进一步扩展，以获得更高的频率和更高的功率性能。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Bias-controlled spectral response in GaN/AlN single-nanowire ultraviolet photodetectors
我们提出了一个嵌入式GAN/AlN超晶格的GAN单纳米线紫外光电探测器的研究。异质结构的尺寸和掺杂分布被设计成这样一种方式，即正或负偏压的应用导致从GAN/AlN超晶格或从GAN基的光生载流子的收集的增强，分别由电子束-感应电流测量证实。在正/负偏压下，器件在紫外A（$\approx$ 330-360 nm）/ B（$\approx$ 280-330 nm）光谱窗口中显示出增强的响应。的结果是解释的光电流测量与扫描透射电子显微镜观察相同的单根纳米线，和半经典模拟的应变和能带结构在一个和三个维度的相关性。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High efficiency deep-UV emission at 219 nm from ultrathin MBE GaN/AlN quantum heterostructures
半导体中低于250 nm（~5 eV）的深紫外（UV）光发射传统上由含高铝的AlGaN合金量子阱获得。它在这里示出，高品质的外延GaN GAN盘嵌入在AlN矩阵可以产生有效的光发射在219-235 nm（~5.7至5.3 eV）的光谱范围内，远高于GAN带隙（3.4 eV）的GaN。这些异质结构中的量子限制能大于传统半导体的带隙，这是由于大的带偏移而成为可能的。这些分子束外延生长的极端量子限制GAN/AlN异质结构在短至219 nm的波长下表现出高达40%的内量子效率。这些观察结果，连同工程师的带间光学矩阵元素，以控制在这种新的二元量子盘有源区的光子发射的方向的能力提供了独特的优势，合金AlGaN量子阱对应物的实现深紫外发光二极管和激光器。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Temperature stability of intersubband transitions in AlN/GaN quantum wells
通过不同温度下的吸收研究和导带电子的模拟，研究了分子束外延生长的AlN/GAN多量子阱中子带间跃迁的温度依赖性.对于吸收研究，将样品以增量加热至$400^\circ$ C。自洽薛定谔-泊松模型包括带隙的温度效应和热膨胀对压电场的影响。我们发现，子带间的吸收能量仅减少$\sim 6$毫电子伏在$400^\circ$ C相对于其室温值。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Wurtzite Phonons and the Mobility of a GaN/AlN 2D Hole Gas
为了使互补GAN电子器件不仅仅是一个白日梦，必须了解III族氮化物异质结构中2D空穴气体的低迁移率。这项工作推导出声学和光学声子谱中存在的一个最突出的p沟道异质结构（全二元GAN/AlN堆叠），并计算这些光谱与二维空穴气的相互作用，捕获其固有迁移率的温度依赖性。最后，应变对受限的2D空穴气体的电子结构的影响进行了检查，并提出了一种方法来工程应变，以提高2D空穴迁移率，增强p沟道器件的性能，目标是实现宽带隙CMOS。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall
Extremely low energy ARPES of quantum well states in cubic-GaN/AlN and GaAs/GaAlAs heterostructures
量子阱异质结构已被广泛用于实现各种光学和电子器件。为了进一步改进和开发它们的潜力，需要对它们的电子结构有基本的了解。到目前为止，最常用的实验技术，为这一目的一直是全光学光谱方法，然而，一般是在动量空间平均。角分辨光电子能谱学（ARPES）可以获得额外的信息，它测量电子结构与动量分辨率。在这里，我们报告使用极低能量的ARPES（光子能量$\sim$ 7 eV），以增加其深度灵敏度和访问掩埋的QW状态，分别位于3 nm和6 nm的表面下的GaN/AlN和GaAs/AlGaAs异质结。我们发现在GaN/AlN中确实可以观察到量子阱态，但由于表面粗糙度高，不能观察到量子阱态的能量色散。另一方面，GaAs/AlGaAs量子阱态埋得太深，以至于不能被极低能量的ARPES探测到。由于样品表面较平坦，GaAs/AlGaAs的ARPES谱在动量空间中表现出明显的特征，这些特征可以重新传导到QW结构最表层的能带结构。我们的研究结果提供了重要的信息所需的样品的性质进行极低能量的ARPES实验的电子状态埋在半导体异质结构。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical properties of wurtzite GaN/AlN quantum dots grown on non-polar planes: the effect of stacking faults in the reduction of the internal electric field
研究了非极性GAN/AlN量子点的光发射特性。这些量子点内的堆垛层错的存在证明了在光致发光与温度和激发功率的依赖性。非极性量子点的电子结构和光学性质的理论模型，考虑到其现实的形状，提出了预测的内部电场的大幅减少，但持续的量子限制斯塔克效应，极性GAN/AlN量子点。模拟量子点内部的3单层堆垛层错的影响，其充当纤锌矿基质中的锌包合物，导致内部电场额外减少30%，并且更好地解释了观察到的光学特征。
2016-01-19 cond-mat.mes-hall
Terahertz spectroscopy of an electron-hole bilayer system in AlN/GaN/AlN quantum wells
我们描述了应变AlN/GAN/AlN量子阱中载流子的纳米级输运动力学的研究：一个电子-空穴双层电荷系统，两个电荷层之间的输运性质有很大的差异。从电子能带图分析，空间分离的二维电子和空穴电荷层的存在下，预测在相对的界面。由于这些电荷层在太赫兹频率下表现出不同的光谱特征，太赫兹和远红外光谱的组合使我们能够提取（a）对总电导率的单独贡献，以及（b）每层中电荷载流子的有效散射率。此外，通过比较直流和太赫兹提取的电导率水平，我们能够确定结构缺陷影响电荷传输的程度。我们的研究结果表明，（i）一个非统一的霍尔因子和（ii）相当大的贡献的整体电导率的空穴，导致在霍尔效应测量的表观迁移率较低。总的来说，我们的工作表明，太赫兹光谱是一种合适的技术，用于研究双层电荷系统的层之间的传输特性有很大的差异，如在三族氮化物半导体量子阱。
2017-08-16 cond-mat.mes-hall
Polarization-mediated Debye-screening of surface potential fluctuations in dual-channel AlN/GaN high electron mobility transistors
提出了一种双沟道AlN/GAN/AlN/GAN高电子迁移率晶体管（HEMT）结构，并进行了模拟，证明了该结构可以抑制由于表面陷阱电荷引起的栅极延迟。利用双二维电子气（2DEG）通道，使得顶部2DEG用作屏蔽由表面俘获电荷引起的电势波动的等电位。底部沟道用作晶体管的调制沟道。两种设备建模方法已被执行作为一种手段，以指导设备的设计，并阐明设计和性能指标之间的关系。建模工作包括一个自洽的泊松-薛定谔解决方案的静电模拟以及流体动力学三维设备建模的三维静电，稳态和瞬态模拟。实验结果验证了HEMT的设计，从而同质外延生长在独立的GAN衬底和制造的同一晶片的双沟道和凹栅AlN/GAN HEMT已被证明。显着的脉冲门的性能已通过制造的HEMT通过栅极滞后比为0.86，最小的漏极电流崩溃，同时保持高水平的直流和射频性能。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall
Assessment of AlGaN/AlN superlattices on GaN nanowires as active region of electron-pumped ultraviolet sources
在本文中，我们描述了400 nm长（88周期）的AlxGa 1-xN/AlN（0 < x < 0.1）量子点超晶格的设计和表征自组装GAN纳米线上的电子泵紫外光源的应用。纳米线上的GAN/AlN超晶格的光学性能进行了比较，与平面GAN/AlN超晶格的发射体GAN衬底上沿N极性和金属极性晶轴具有相同的周期性和厚度。纳米线样品是不太敏感的非辐射复合比平面层，达到内部量子效率（IQE）在室温下超过60%，即使在低注入条件下。IQE在更高的激发功率密度下保持稳定，最高可达50 kW/cm 2。我们证明，纳米线超晶格是足够长的收集电子-空穴对所产生的电子束与加速电压VA = 5千伏。在这样的VA下，从纳米线系综发射的光在恒定电子束激发下不显示任何猝灭的迹象（在分钟尺度上针对约8 kW/cm 2的激发功率密度进行测试）。改变点/势垒厚度比和点中的Al含量，纳米线的峰值发射可以在340至258 nm的范围内调谐。关键词：GAN，氮化铝，纳米线，紫外线
2019-11-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Excitonic properties of strained wurtzite and zinc-blende GaN/Al(x)Ga(1-x)N quantum dots
我们从理论上研究了应变纤锌矿（WZ）和锌锌矿（ZB）GAN/AlN量子点以及应变GAN/AlGaN量子点中的激子态。我们发现，应变场显着修改的GAN量子点的导带和价带边缘。压电场对WZ型GaN/AlN量子点的激子性质起主导作用，而对WZ型GAN/AlGaN量子点的影响较小，对ZB型GAN/AlN量子点的影响很小。结果表明，WZ GAN/AlN量子点的激子基态能量相对于体WZ GAN的能隙发生了红移.红移跃迁的辐射衰减时间很大，并且几乎呈指数增长，从高度为3 nm的量子点的6.6ns增加到高度为4.5nm的量子点的1100 ns。WZ GAN/AlGaN量子点的辐射衰减时间及其随量子点高度的增加均小于WZ GAN/AlN量子点。另一方面，ZB GAN/AlN量子点的辐射衰减时间为0.3 ns的数量级，并且几乎与量子点高度无关。我们的研究结果与现有的实验数据吻合得很好，可以用来优化GAN量子点的参数，提出光电应用。
2003-10-15 cond-mat.mes-hall
Ground State Resonant Two-Photon Transitions in Wurtzite GaN/AlN Quantum Dots
研究了纤锌矿GAN/AlN量子点在基态共振下的双光子跃迁速率。由于极性纤锌矿III族氮化物异质结构固有的电子-空穴分离，基态跃迁是双光子允许的。我们表明，这种内置的奇偶校验打破机制可以通过相干双光子激发单光子发射的确定性触发。单光子弛豫得到的辐射寿命与可用的时间分辨微光致发光实验吻合良好，表明所采用的基于8带k. p-波函数的计算框架的可靠性。从双光子过程可能的腔增强和非简并增强两个方面探讨了双光子单诱导辐射。
2019-06-04 cond-mat.mes-hall
Interaction of electrons with acoustic phonons in AlN/GaN resonant tunnelling nanostructures at different temperatures
在$T\geqslant 0$上，利用有限温度格林函数方法和Dyson方程，首次建立了多层氮化物基AlN/GAN纳米结构中电子与声学声子相互作用的理论。得到了描述电子与声学声子系统的哈密顿量的分量以及由于电子-声子相互作用而引起的电子谱移动的幅度。的电子光谱水平和声学声子的频谱的依赖关系被发现取决于在所研究的纳米结构中的内部势垒的位置。计算了不同温度值$T$的电子光谱和衰变率的温度漂移。
2021-01-19 cond-mat.mes-hall
High conductivity Polarization-induced 2D hole gases in Undoped GaN/AlN Heterojunctions enabled by Impurity Blocking Layers
高电导率的未掺杂GAN/AlN 2D空穴气体（2DHG），AlGaN/GAN 2D电子气体（2DEG）的p型对偶，为GAN中的空穴传输提供了有价值的见解，并实现了第一个GAN GHz RF p沟道FET。它们是向高速和高功率的宽带隙半导体互补电子器件迈出的重要一步。这些技术上和科学上相关的2D空穴气体被认为不像2DEG那样鲁棒，因为结构上类似的异质结构在$Δp_s >$ 7 × 10 $^{13}$ cm $^{-2}$上表现出空穴密度的宽变化和低迁移率。在这项工作中，我们发现，这些变化与不需要的掺杂杂质，如硅和氧从成核界面浮起有关。通过在AlN缓冲层中引入杂质阻挡层（IBL），我们消除了2D空穴气体密度和输运性质的可变性，从而在整个生长过程中将2DHG密度变化更严格地控制为$Δp_s \leq$ 1 x 10 $^{13}$ cm $^{-2}$，并且霍尔迁移率提高了3倍。与没有IBL的GAN/AlN结构相比，这些变化导致空穴电导率增加2- 3倍。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Coherent tunneling in an AlGaN/AlN/GaN heterojunction captured through an analogy with a MOS contact
由于其宽带隙，III-N材料可以表现出从半导体类到介电类的行为。通过金属/AlGaN/AlN/GAN二极管和MOS接触之间的类比，我们利用这种双重性质，并显示一个直接的路径来捕获氮化物系统的能带图。然后，我们应用透明度计算来描述一个III-N异质结二极管的正向导电制度，并证明它实现了隧道二极管，在其常规肖特基势垒二极管的名称相反。排除了热电子发射，相反，相干电子隧穿方案允许考虑在室温和更高温度下的传输。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall
$h$-AlN-Mg(OH)$_{2}$ vdW Bilayer Heterostructure: Tuning the excitonic characteristics
受报道单层Mg（OH）$_{2}$的成功合成的最近研究的启发[Suslu \textit{et al.}，Sci.众议员\textbf{6}，20525（2016）]和六边形（\textit{h} -）AlN [Tsipas \textit{et al} .，应用物理信函\textbf{103}，251605（2013）]，我们通过\textit{ab initio}密度泛函理论（DFT）、GW近似内的多体准粒子计算和Bethe-Salpeter方程（BSE）研究了垂直堆叠的$h$-AlN和Mg（OH）$_{2}$的结构、电子和光学性质。结果表明，双层异质结构更倾向于采用$AB^{\prime}$叠层结构，这种叠层结构在$Γ$处具有直接带隙，并且具有II型能带排列，其中价带最大值和导带最小值来自不同的层。关于光学性质，个别层和异质双层的介电函数的虚部进行了研究。异质双分子层具有仅在异质双分子层构建之后出现的激子峰。利用能带分解电荷密度和振子强度对最低的三个激子峰进行了详细的分析。此外，波函数计算表明，异质双层的第一个峰起源于空间间接激子，其中电子和空穴分别位于$h$ -AlN和Mg（OH）$_{2}$，这对于光捕获应用是重要的。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Long-lived excitons in GaN/AlN nanowire heterostructures
GAN/AlN纳米线异质结构可以显示持续到室温的微秒量级的光致发光（PL）衰减时间。用Ge掺杂GAN纳米盘插入物可以将这些PL衰减时间减少两个数量级。这些现象解释的三维电场分布内的GAN纳米盘，它具有在几MV/cm的范围内的自发和压电极化的轴向分量，和径向压电贡献相关联的晶格应变的剪切分量。在低掺杂剂浓度下，在轴向和径向方向上都存在大的电子-空穴分离。相对较弱的径向电场（其比轴向场小大约一个数量级）通过掺杂被快速屏蔽。这种双向屏蔽导致电子下方的空穴的径向和轴向集中，因此，除了发光蓝移之外，PL衰减时间大幅减少。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Near- and mid-infrared intersubband absorption in top-down GaN/AlN nano- and micropillars
我们提出了一个系统的研究自顶向下处理GAN/AlN异质结子带间光电应用。在电感耦合等离子体中，将含有显示近红外或中红外子带间吸收的量子阱超晶格的样品蚀刻成纳米柱和微柱阵列。我们研究了这一过程对晶体结构和应变状态、带间发射和子带间吸收的影响。值得注意的是，柱间距明显小于（$\leq1/3$）的子带间波长，子带间吸收的幅度不减少，即使当90%的材料被蚀刻掉，并获得类似的线宽。这同样适用于带间发射。相反，对于子带间吸收波长量级的柱间距，子带间吸收被折射效应和光子晶体模式所掩盖。所提出的结果是第一步，对微米和纳米结构的第三族氮化物器件依赖于子带间跃迁。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Repeatable Room Temperature Negative Differential Conductance in GaN/AlN Resonant Tunneling Diodes
采用分子束外延技术在市售GAN衬底（0001）面上生长了GAN/AlN双势垒共振隧穿异质结构。共振隧穿二极管的制作，室温下的电流-电压测量揭示了一个负微分电导区的存在下，正向偏压的峰值电流密度为~6.4 $kA/cm^2$和峰谷电流比为~1.3。反向偏置操作呈现出与异质结构中存在的极化场密切相关的特征导通阈值电压。一个分析静电模型的开发，以捕捉独特的功能极性异质结为基础的共振隧穿二极管的谐振和阈值电压的设计参数和极化场的函数。随后的测量证实了负电导的可重复性，并表明III族氮化物隧穿异质结构能够在室温下实现稳健的共振传输。
2016-06-26 cond-mat.mes-hall
Dark and Bright Excitonic States in Nitride Quantum Dots
研究了氮化物基III-V族半导体GAN和AlN量子点中激子态的形成，包括库仑和交换作用。发现对于具有正晶场分裂的纤锌矿结构的GAN量子点（QDs）和具有零晶场分裂的GAN和AlN QDs，都发生暗激子形成，并且在约40 ° C处从暗激子转变为亮激子。在负晶场分裂的纤锌矿AlN量子点中，暗激子态和亮激子态之间的分裂非常小，在15 μ m左右消失。
2004-11-30 cond-mat.mes-hall
Unusually high-density 2D electron gases in N-polar AlGaN/GaN heterostructures with GaN/AlN superlattice back barriers grown on sapphire substrates
本研究在蓝宝石衬底 N 极性 AlGaN/GaN 异质结中引入 GaN/AlN 超晶格背势垒，实现 1.4×10^14 cm^-2 的超高二维电子气密度和 264 Ω/sq 的低方块电阻。
2025-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Giant tunable Rashba spin splitting in two-dimensional BiSb monolayer and BiSb/AlN heterostructures
寻找新型的二维巨型Rashba半导体是即将到来的纳米自旋电子学技术发展的关键一步。使用第一性原理计算，我们研究了一个稳定的二维晶体相的铋锑具有屈曲蜂窝晶格几何形状，这是尚未探索。声子、室温分子动力学和弹性常数的计算验证了单分子膜在0~K和室温下的动力学和力学稳定性。计算的电子能带结构揭示了直接带隙半导体性质的BiSb单层的存在下，高度流动的二维电子气（2DEG）费米能级附近。自旋轨道耦合（SOC）的引入产生了费米能级附近的巨大的Rashba自旋分裂的2DEG。计算得到的Rashba能量和分裂常数分别为13 meV和2.3 eV。Rashba分裂的强度是已知的最大的2D Rashba半导体之一。我们证明了Rashba自旋分裂的强度可以通过在BiSb单层上施加面内双轴应变来显着调整。巨大的Rashba自旋分裂与大的电子带隙（1.6 eV）的存在下，使这个系统的光电子应用的特殊兴趣。此外，我们还研究了界面晶格失配为1.3%的BiSb/AlN异质结的电子性质。我们的研究结果表明，BiSb单层和异质结构系统可以潜在地用于开发高效的自旋场效应晶体管，光电子学和纳米自旋电子学器件。因此，对二维BiSb系统的全面研究可以扩大未来自旋电子学技术的可能应用范围。
2017-01-22 cond-mat.mes-hall
Unipolar Vertical Transport in GaN/AlGaN/GaN Heterostructures
在这封信中，我们报告单极垂直输运特性的c面GAN/AlGaN/GAN异质结构。发现具有随机合金势垒的异质结中的垂直电流与位错密度和异质结势垒高度无关，并且显著高于理论估计。由于在三元AlGaN中的随机合金波动的基于渗滤的传输被建议为主导的传输机制，并通过实验证实，非随机或数字AlGaN合金和极化工程二元GAN势垒可以消除渗滤传输和减少泄漏显着。垂直传输的理解和有效的控制方法，在这里提出将极大地影响III族氮化物单极垂直器件。
2013-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Near-infrared intersubband photodetection in GaN/AlN nanowires
子带间光电子器件依赖于半导体异质结构中量子限制电子能级之间的跃迁，这使得能够在1-30 $μ$ m波长窗口中以皮秒响应时间进行红外（IR）光电探测。将纳米线作为活性介质可以实现对器件的电截面和光吸收截面的独立控制。此外，纳米线异质结构中的三维载流子限制为调整载流子弛豫时间开辟了新的可能性。然而，GaAs纳米线的结构缺陷和表面敏感性的产生，迄今阻碍了纳米线子带间器件的制备。在这里，我们报告的第一个演示子带间的光电探测在纳米线，使用GAN纳米线含有GAN/AlN超晶格吸收在1.55 $μ$ m。光谱光电流测量与8带k $\cdot$ p计算的电子结构的组合支持解释的结果，在这些极短的周期超晶格子带间的光电探测。我们观察到的光电流与入射照明功率的线性依赖关系，这证实了子带间过程的表面状态的不敏感性，并强调了具有大的表面体积比的架构是如何适合作为子带间光电探测器。我们的光电流特性的分析指出了路线的器件性能的改善。这是第一个基于纳米线的子带间光电探测器代表了一项技术突破，为强大的器件平台铺平了道路，该平台具有超快、超灵敏度光电探测器和具有更高热稳定性的高效量子级联发射器的潜力。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Acoustically-driven surface and hyperbolic plasmon-phonon polaritons in graphene/h-BN heterostructures on piezoelectric substrates
石墨烯中的表面等离子体激元与极性基底中的表面声子强烈耦合，导致杂化表面等离子体激元-声子极化激元（SPPP）。我们证明，表面声波（SAW）可以用来发射传播SPPP在石墨烯/h-BN异质结构的压电基板上，如AlN，SAW诱导的表面调制作为一个动态的衍射光栅。与裸石墨烯/AlN系统相比，通过引入h-BN膜大大提高了光耦合的效率。h-BN中间层不仅显著改变了SPPP的分散性，而且还提高了它们的寿命。SPPPs的强化与石墨烯中诱导的较高载流子迁移率以及与h-BN和AlN表面声子的耦合有关。除了表面声子，双曲声子出现在多层h-BN膜的情况下，导致杂化双曲等离子体-声子极化激元（HPPPs），也介导的SAW。这些结果为工程SAW基石墨烯/h-BN等离子体器件和覆盖中红外到太赫兹范围的超材料铺平了道路。
2018-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Thermal boundary conductance in standalone and non-standalone GaN/AlN heterostructures predicted using machine learning interatomic potentials
本研究基于 DFT 训练的机器学习势与 NEMD，模拟独立及邻近多界面 GaN/AlN 异质结构，修正 TBC 预测并揭示界面邻近增强源于体相声子弹道输运。
2025-05-15 cond-mat.mes-hall
Nanometre scale monitoring of the quantum confined stark effect and emission efficiency droop in multiple GaN/AlN quantum disks in nanowires
我们报告了一个详细的研究的强度依赖的光学性质的单个GAN/氮化铝量子阱（QOLD）嵌入到GAN纳米线（NW）。在扫描透射电子显微镜（STEM）中用高空间分辨率阴极发光（CL）研究了QNO 3的结构和光学性质。通过用纳米级电子束以跨越3个数量级的电流激发量子阱，观察到光发射中的强非线性（能量偏移）。特别是，我们发现，能量转移的量取决于发射率和QDisk形态（大小，沿NW和壳厚度的位置）。对于较厚的量子点（> 4 nm），随着量子点发射强度的增加，量子点发射能量发生蓝移。这被解释为量子阱内部入射电子束激发的载流子密度增加的结果，其屏蔽了内部电场，从而降低了这些量子阱中存在的量子限制斯塔克效应（QCSE）。对于更薄的QCSE（<3 nm），蓝移几乎不存在，与在这样的尺寸下可忽略的QCSE一致。对于中等大小的QCSE，存在一个电流阈值，高于该阈值，能量转移，标志着从未屏蔽到部分屏蔽的QCSE的过渡。从阈值，我们估计的寿命在未屏蔽的制度。这些观察结果表明，与直觉相反，高能量的电子最终可以表现为单个电子空穴对发生器。此外，当我们将电流从1 pA增加到10 pA时，发光效率下降超过一个数量级。这种发光效率的降低是在氮化物基2D发光二极管中观察到的效率下降的表现，这是一种暂时归因于俄歇效应的现象。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Noise Measurements of High-Speed, Light-Emitting GaN Resonant-Tunneling Diodes
我们在这里报告的第一个RF噪声测量的两个设计的n掺杂GAN/AlN双势垒共振隧穿二极管（RTD），每个具有室温下的负微分电阻（NDR）和强近紫外光发射。测量是用一个标准的，非隔离的RF接收器和校准是使用替代电阻/冷热辐射测量技术，其工作在正微分电阻（PDR）区域，但不是NDR区域。一个高品质的InGaAs/AlAs双势垒RTD被用作控制样品，并显示散粒噪声抑制下降到$Γ\approx$ 0.5的PDR区域，如预期的。GAN/AlN RTD在PDR区表现出散粒噪声的增强和抑制，但在光发射的阈值偏置区没有明显的散粒噪声突然增强的迹象。这支持了这样的假设，即发光所需的空穴是由电子（齐纳）带间隧穿产生的，而不是碰撞电离。此外，$Γ\sim$ 0.34的最小散粒噪声因子表明GAN/AlN RTD的作用类似于三势垒器件。
2018-06-25 cond-mat.mes-hall eess.SP
Hot electron energy relaxation in lattice-matched InAlN/AlN/GaN heterostructures: the sum rules for electron-phonon interactions and hot-phonon effect
采用介电连续介质（DC）模型和三维声子（3DP）模型，对晶格匹配的InAlN/AlN/GAN异质结构准二维沟道中超热电子的能量弛豫进行了理论研究.由于半空间和界面声子的电子功率耗散和能量弛豫时间计算作为电子温度$T_e$的函数，使用各种声子寿命值从实验中，然后与3DP模型的评估进行比较。3DP模型产生的结果与DC模型非常接近：在没有热声子或屏蔽的情况下，从3DP模型计算的功率损耗比DC功率耗散小5%，而稍大的3DP功率损耗（小于4%，声子寿命从0.1到1 ps）是在整个电子温度范围从室温到2500 K后，包括热-声子效应（HPE）和屏蔽。非常接近的结果也获得了能量弛豫时间与两个声子模型（在5%的偏差）。然而，3DP模型被发现低估了9%的HPE。恢复了Mori-Ando求和规则，证明了在纯声子发射过程中，除了与界面声子的散射足够弱，或者当施加简并模条件时，DC和3DP模型得到的功率耗散值一般是不同的，这也与Register的散射速率求和规则一致.我们用两种声子模型计算得到的能量弛豫时间在低电子温度（$T_e<$ 750 K）时有很大的下降，在高温时下降缓慢。弛豫时间的温度依赖性和高温弛豫时间$\sim$ 0.09 ps的计算结果与实验结果符合良好。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall
Anomalous k-dependent spin splitting in wurtzite AlxGa1-xN/GaN heterostructures
我们证实了纤锌矿AlxGa 1-xN/GAN异质结构中的k依赖自旋分裂。Shubnikov-de Haas测量中的反常拍频模式是由Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的干涉引起的。在高k值时，依赖于k的自旋分裂的主要机制是Dresselhaus项，而Dresselhaus项又被纤锌矿带折叠效应的Δ C1-Δ C3耦合所增强。
2006-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Absorption and emission modulation in MoS2-GaN (0001) heterostructure by interface phonon-exciton coupling
基于层状二维过渡金属二硫属化物（TMD）与氮化镓（GAN）界面的半导体异质结构是实现宽带光发射器和吸收器的优良材料系统。极性半导体如GAN的表面性质由界面声子控制，因此垂直异质结构的光学性质强烈依赖于界面激子-声子耦合。在单层MoS 2-GAN（0001）异质结构中，由于界面声子与光生载流子的耦合，观察到异质结构中不同拉曼模式的起源和激活。这种耦合强烈地影响了MoS 2的非平衡吸收特性和两种半导体的发射特性。采用密度泛函理论（DFT）计算了界面的能带排列，发现界面为I型异质结构。MoS 2在K点处的带间跃迁的光激发强烈地调制MoS 2中的C激子带。GAN的吸收带和发射带与MoS 2的吸收带的重叠引起了能量和电荷在界面上的转移，并在Γ点处产生光激发。利用瞬态光抽运-探测光谱技术，在GAN衬底上的MoS 2中观察到激子吸收态的强调制。载流子与声子和缺陷态的相互作用导致了GAN衬底上MoS 2发光的增强和蓝移。我们的研究结果表明，声子和载流子之间的界面耦合的光学和电子应用的发展的相关性。
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The inherently absent 2-dimensional electron gas in ultra-pure GaN/AlGaN heterostructures
氮化镓（GAN）由于其3.4eV的大直接带隙而成为节能照明和电子应用的基本半导体材料。目前的GAN/AlGaN异质结构似乎具有固有存在的高度移动的二维电子气（2DEG），这导致常导通晶体管特性。在这里，我们报告的超纯GAN/AlGaN层堆叠生长的分子束外延，其中这样的2DEG是不存在的，在300 K的黑暗中，以前没有证明的属性。然而，用紫外光照射在GAN/AlGaN界面处产生2DEG，并且异质结构变得导电。在低于150 K的温度下，这种光电导性是持久的，2D通道密度对光激发功率的依赖性不明显。GAN/AlGaN层堆叠中低于10 $^{17}$ cm $^{-3}$的残余施主杂质浓度是我们观察的一个必要条件。制造的晶体管表明，这些特性使未来一代的常关型以及光敏GaN基器件的概念。
2018-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically Pumped AlGaN Double Heterostructure Deep-UV Laser by Molecular Beam Homoepitaxy: Mirror Imperfections and Cavity Loss
我们展示了第一个光泵浦的子300 nm紫外激光结构生长的等离子体辅助分子束外延单晶体氮化铝。用AlN/AlGaN异质结制备的边发射激光器结构具有多模发射，峰值增益在~284 nm。考虑到电注入连续波深紫外AlGaN激光二极管的目标，以及实现足够光学增益的固有材料挑战，激光二极管的光学腔损耗应最小化。我们推导出一个表达式来量化的影响，包括倾斜和表面粗糙度的法布里-珀罗腔的光学镜损耗的反射镜的缺陷。结果表明，光学缺陷损耗是端面粗糙度均方根值和端面倾斜角的超线性函数，并且与主激射模式的波长平方成反比。这突出了器件工艺优化的重要性，因为法布里-珀罗腔耦合到较低的波长。
2021-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Shubnikov-de Haas oscillations of two-dimensional electron gases in AlYN/GaN and AlScN/GaN heterostructures
Cornell University（康奈尔大学）；Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF（弗劳恩霍夫应用固态物理研究所）；Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science（康奈尔纳米科学卡弗里研究所）
本研究首次在AlYN/GaN和AlScN/GaN异质结构中观测到二维电子气体的肖克利-德哈斯振荡，揭示了载流子密度、有效质量和量子散射时间等关键参数。
2026-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tuning Electrical and Thermal Transport in AlGaN/GaN Heterostructures via Buffer Layer Engineering
在过去十年中，基于氮化镓（GAN）的宽带隙III-V材料系统的进展已经成为实现高功率和高频电子器件的主要驱动力。由于AlGaN/GAN界面处的高导电性二维电子气（2DEG）基于内置极化场（非掺杂）并且被限制在非常小的厚度，因此其载流子与其掺杂对应物相比表现出高得多的迁移率。在这项研究中，我们表明，这种异质结构的材料还提供了独特的能力，操纵电输运分开从热输运通过检查全悬浮AlGaN/GAN隔膜的不同GAN缓冲层厚度。值得注意的是，我们表明，$100$纳米薄GAN层可以大大阻碍热流而不电输运退化，并且在基于2DEG的异质结构中观察到热电优值（$\it zT$）的显著改善（~ $4$ x）。我们还观察到最先进的热电功率因子（$4-7\times$ $10^{-3}$ $\,Wm^{-1}K^{-2}$）在室温下）在该材料系统的2DEG。这种显着的调谐行为和热电增强，阐述了在这里第一次在基于极化的异质结构，是实现的，因为电子是在异质结构的界面，而声子的材料系统内。这些结果突出了在III-V族材料中使用2DEG用于片上热传感和能量收集的潜力。
2018-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of quantum-confined Stark effect and localized states in an (In,Ga)N/GaN nanowire heterostructure
我们分析了单一的GAN纳米线与（In，Ga）N插入使用显微光致发光和阴极发光光谱的发射。的发射光谱是由一个绿色的发光带，强烈的蓝移与激发密度增加为主。结合有限元模拟的结构，以获得压电极化，这些结果表明，我们的（In，Ga）N/GAN纳米线异质结构的量子限制斯塔克效应。在光谱中，这不与激发密度移位的其他尖锐的峰，是由于在三元（In，Ga）N合金的成分波动所创建的本地化状态的发射。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study of two-subband population in Fe-doped AlxGa1-xN/GaN heterostructures by persistent photoconductivity effect
用Shubnikov-de Haas方法研究了Fe掺杂Al_（0.31）Ga_（0.69）N/GAN异质结的电子性质。异质界面中二维电子气的两个子带被填充。在低温照射后，第一子带的电子密度从11.99 × 1012 cm-2增加到13.40 × 1012 cm-2，第二子带的电子密度从0.66 × 1012 cm-2增加到0.94 × 1012 cm-2。持续的光电导效应（~13%的增加）主要归因于GAN层中与Fe相关的深施主能级。当第一子带以密度n1 = 9.40 × 1012 cm-2填充时，第二子带开始填充。我们计算出第一和第二子带之间的能量间隔为105 meV。
2006-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonpolar m-plane GaN/AlGaN heterostructures with intersubband transitions in the 5 to 10 THz band
本文评估了沉积在自支撑半绝缘GAN衬底上的非极性m面GAN/AlGaN多量子阱在1到10 THz频率范围内的子带间跃迁。量子阱被设计成包含两个受限的电子能级，与相邻的阱解耦。结构分析揭示了平面和规则的量子阱在两个垂直的面内方向，与高分辨率图像显示沿生长轴的障碍中的Al组合物的不均匀性。我们没有观察到外延工艺引入的扩展结构缺陷。低温子带间吸收从1.5至9太赫兹的演示，覆盖部分的7至10太赫兹波段禁止GaAs为基础的技术。
2015-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of the nanowire diameter on the linearity of the response of GaN-based heterostructured nanowire photodetectors
纳米线光电探测器的研究，因为它们与灵活的电子产品的兼容性，或用于实现芯片上的光学互连。这种器件的特点是光电流增益很小，但其光响应与光功率呈次线性关系。在这里，我们提出了一个单纳米线光电探测器显示线性响应紫外线照明的研究。它们的结构由结合AlN/GAN/AlN异质结构的GAN纳米线组成，其产生内部电场。的异质结构的活动被证实的整流行为的电流-电压特性在黑暗中，以及由光响应的幅度和线性的不对称性。在反向偏置（GAN帽部分上的负偏置）下，当纳米线直径低于特定阈值（$\approx$ 80 nm）时，检测器与撞击光功率线性地表现，这对应于由于侧壁处的费米能级钉扎而导致的纳米线茎的总耗尽。在只有部分耗尽的纳米线的情况下，它们的非线性是由它们的中心导电通道的直径在照明下的非线性变化来解释的。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultrafast spectroscopy of propagating coherent acoustic phonons in GaN/InGaN heterostructures
我们发现，大振幅，相干声学声子波包可以产生和检测在$_x$ Ga $_{1-x}$ N/GAN外延层和异质结构在飞秒泵浦探测差分反射率实验。相干声子的振幅随着铟分数$x$的增加而增加，并且与其他相干声子振荡不同，\textit{amplitude}和\textit{period}都是激光探针能量的强函数。当波包到达表面下方的GaN-蓝宝石界面时，振荡的幅度基本上且几乎瞬间减小，这表明声子波包对于表面下方的成像是有用的。提出了一个理论模型，该模型与实验符合得很好，并有助于推导声子波包的强度。我们的模型表明，局域相干声子波包产生的飞秒泵浦激光在外延层的表面附近。然后，波包通过GAN层传播，主要通过Franz-Keldysh效应改变局部折射率，从而调制探测光束的反射率。我们的模型正确地预测了实验依赖于探针波长以及外延层厚度。
2003-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface-enhanced Raman scattering in graphene deposited on Al$_x$Ga$_{1-x}$N/GaN axial heterostructure nanowires
研究了沉积在AlxGa 1-xN/GAN轴向异质结构纳米线上的石墨烯的表面增强拉曼散射。石墨烯拉曼光谱的强度与铝含量无关。石墨烯拉曼谱带参数、KPFM和电反射率的分析显示了极化电荷的屏蔽。理论计算表明，石墨烯中的等离子体共振远远超出了拉曼光谱范围。这排除了SERS的电磁机制的存在，因此表明增强的化学机制。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall
k-Space imaging of anisotropic 2D electron gas in GaN/GaAlN high-electron-mobility transistor heterostructures
基于掩埋界面和异质结构的纳米结构是现代半导体电子学以及利用自旋电子学、多铁性、拓扑效应和其他新颖操作原理的未来器件的核心。这些系统的电子结构的知识解决了电子动量k提供了前所未有的洞察他们的物理。在这里，我们探讨了在GAN/AlGaN高电子迁移率晶体管（HEMT）异质结中形成的2D电子气，GaN/AlGaN高电子迁移率晶体管（HEMT）异质结具有阻挡层，这是当前高频和大功率电子器件中的关键元件。它的电子结构与角度分辨光电子能谱学，其探测深度被推到几个纳米，使用软X射线同步辐射访问。该实验产生直接的k空间图像的电子结构的基本原理，这个系统：费米面，频带色散和占用，以及傅立叶组成的波函数编码的k依赖的光电发射强度。我们发现显着的平面各向异性的电子费米面和有效质量连接与松弛的界面原子的位置，这转化为非线性（高场）的GAN/AlGaN异质结构的输运特性的饱和漂移速度的二维电子的各向异性。
2018-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Potential of Graphene/AlGaN/GaN heterostructures to study the drag and two-stream instability effects
Institute of High Pressure Physics PAS（波兰科学院高压物理研究所）；Warsaw University of Technology（华沙理工大学）
本研究通过石墨烯/AlGaN/GaN异质结构探讨拖拽和双流不稳定性效应，发现低温下拖拽电流呈现量子振荡，高温下振荡消失但电流增强。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Graphene on two-dimensional hexagonal BN, AlN, and GaN: Electronic, spin-orbit, and spin relaxation properties
我们研究了石墨烯在一系列二维六角氮化物绝缘体hXN，X = B，Al和Ga上的电子结构，采用DFT计算。采用基于量子力学的模型哈密顿量从邻近化石墨烯的低能Dirac能带中提取轨道参数和自旋轨道耦合（SOC）。虽然相称的hBN诱导约10 meV的交错电位进入狄拉克带，晶格匹配较少的hAlN和hGaN破坏狄拉克点少得多，给出低于100 $μ$ eV的交错间隙。接近的本征SOC令人惊讶地没有增加到远高于12 $μ$ eV的原始石墨烯值;它停留在（1-16）$μ$ eV的窗口中，强烈地取决于堆叠。然而，当增加硼基的原子序数时，Rashba SOC急剧增加，B、Al和Ga基氮化物的计算最大值分别为8、15和65 $μ$ eV。单个Rashba耦合也强烈依赖于堆叠，在夹层结构中消失，并且可以通过横向电场进行调谐。提取的自旋-轨道参数被用作输入自旋输运模拟的基础上切比雪夫展开的时间演化的自旋期望值，产生有趣的预测电子自旋弛豫。自旋寿命大小和各向异性强烈地依赖于特定的（hXN）/石墨烯/hXN系统，并且它们可以通过施加的外部电场以及石墨烯层中的载流子密度来有效地调谐。一个特别有趣的实验案例是石墨烯/hGaN，其中巨大的Rashba耦合被预测为诱导1-10 ns的自旋寿命，短到足以主导其他机制，并导致与传统半导体异质结构中观察到的相同的自旋弛豫各向异性：50%，这意味着面外自旋弛豫速度是面内自旋的两…
2021-02-17 cond-mat.mes-hall
Influence of strain relaxation in axial (In,Ga)N/GaN nanowire heterostructures on their electronic properties
系统研究了弹性应变弛豫对轴向（In，Ga）N/GaN纳米线异质结构内建静电势和电子性质的影响。我们采用和评估的分析和数值方法来计算应变和极化电位。这两种成分然后进入八带k. p模型来计算电子和空穴的基态和能量。我们的分析表明，对于足够大的比率之间的厚度的（In，Ga）N盘和纳米线的直径，弹性弛豫导致显着减少的内置静电势相比，一个平面系统的类似的层厚度和In含量。然而，在轴向纳米线异质结构中不能实现内建电势的完全消除。然而，内置的静电势的减少导致电子和空穴能量的显着修改。我们的研究结果表明，在轴向（In，Ga）N/GaN纳米线异质结构的可达的基态跃迁能量的范围是有限的，由于较厚的磁盘的极化电位的影响减少。此外，我们发现，应变和极化电位诱导复杂的限制功能的电子和空穴，这取决于在含量，形状和尺寸的异质结构。
2016-08-25 cond-mat.mes-hall
