Interfacial Tension Hysteresis of Eutectic Gallium-Indium
本文针对共晶镓铟在电解质溶液中界面张力随外加电位急剧下降且机制不明的问题，提出同时测量电学与界面性质的技术方法，发现界面张力在降低电位时存在滞后现象，并结合电化学阻抗谱揭示了其化学、电学和力学来源。
2023-10-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dopant-Dopant Interactions in Beryllium doped Indium Gallium Arsenide: an Ab Initio Study
采用从头算方法研究了掺铍InGaAs中掺杂剂-掺杂剂相互作用。我们考虑各种间隙和替代缺陷及其组合的缺陷形成能。我们发现，所有的替代替代相互作用可以忽略不计。另一方面，涉及间隙缺陷的相互作用是显著的。特别地，间隙Be在一个/两个BeGa替代物的存在下稳定约0.9/1.0 eV。Ga间隙也基本上由Be介电体稳定。两个Be原子可以形成亚稳态的Be-Be-Ga配合物，其离解能为0.26eV/Be。因此，在精确的Be掺杂InGaAs模型中，应考虑间隙缺陷和缺陷-缺陷相互作用。我们建议，In和Ga应被视为单独的原子，而不是像以前那样被归为一个有效的III族元素。我们确定了掺杂剂为中心的状态，这表明在有限温度下存在其他电荷状态，特别是存在Beint+1（与0 K时的Beint+2相反）。
2017-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Grown-in beryllium diffusion in indium gallium arsenide: An ab initio, continuum theory and kinetic Monte Carlo study
在利用InGaAs缩小电子器件的一个障碍是其异常的掺杂剂扩散行为;具体地说，现有的模型无法解释铍扩散的实验数据一致。在本文中，我们提出了一个全面的模型，考虑到自间隙迁移和与Ga和In的相互作用。密度泛函理论（DFT）计算首先用于计算可能的扩散机制的能量参数和电荷状态。基于DFT的结果，连续模拟和动力学蒙特卡罗模拟，然后执行。该模型能够再现实验Be浓度分布。我们的研究结果表明，Frank-Turnbull机制是不可能的，相反，踢出反应是占主导地位的机制。由于大的反应能差异，Ga间隙和In间隙在踢出反应中起不同的作用，与通常假设的相反。DFT计算还表明As对Be扩散的影响可能是不可忽略的。
2016-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Subthreshold Swing Behavior in Amorphous Indium-Gallium-Zinc-Oxide Transistors from Room to Cryogenic Temperatures
本研究系统分析了非晶IGZO晶体管从室温到4 K的亚阈值摆幅，揭示了带尾态输运和变程跳跃机制，为低温电子器件设计提供了理论指导。
2025-06-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Hydrogen incorporation into amorphous indium gallium zinc oxide thin-film transistors
在非晶氧化物半导体如非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）的子带隙内是控制光学透明薄膜晶体管（TFT）的操作物理的类施主和类受主状态。掺入顶栅a-IGZO TFT的沟道层中的氢作为电子供体存在，其导致漏极电流-栅极电压（$\mathrm{I_{D} - V_{G}}$）转移曲线导通电压中观察到的负偏移。通常，氢被认为在导带迁移率边缘正下方产生浅电子态，其中施主电离态由涉及费米能级相对于施主电离能的位置的平衡热力学控制。然而，氢不表现为正常的施主，如通过顶栅a-IGZO TFT的光电导响应测量的亚能隙态密度（DoS）所揭示的，在CBM边缘的0.3eV内。具体地，DoS示出了价带迁移率边缘以上的子带隙峰，其以与$\mathrm{I_{D} - V_{G}}$转移曲线测量表明氢被并入沟道层相同的速率生长。在a-IGZO中的这种氢供体行为是异常的，并且可以理解如下：非键合氢电离先于其作为键合物质并入a-IGZO网络中。与带电的氧-在-氧-位点阴离子的电离氢键，导致形成在本文中表示为$\mathrm{{[{O_{O}^{2-}}{H^+}]}^{1-}}$的缺陷复合物。$\mathrm{{[{O_{O}^{2-}}{H^+}]}^{1-}}$缺陷复合物的形成产生了在带隙中观察到的电子态的光谱宽（$\sim$ 0.3 eV FWHM）分布，该带隙以价带迁移率边缘上方0.4 eV为中心。
2021-11-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
P-type doping of elemental bismuth with indium, gallium and tin: a novel doping mechanism in solids
描述了一种新的掺杂机制，由此掺杂杂质不简单地将电荷转移到主体半导体或半金属的能带，而是重新排列主体的价带深处的芯能级。这又导致所有电子在主体中的重新分布，并且如果设计得当，则改变费米能级EF的位置和EF附近的导电载流子的密度。该原理在元素Bi中得到实验证明，其中III族元素In和Ga掺杂Bi p型，尽管所有三个原子在固态下都是三价的。电子结构的计算表明，超深缺陷态（HDS）的形成和它的影响，在Bi掺杂In（Bi：In）和Ga（Bi：Ga）的EF。在元素Bi的EF以下-5至-6 eV处的HDS与Bi 6p电子杂交，并且使Bi价带中每个杂质原子失去两个电子。然后，这扰乱了固体中的电子计数并降低了EF。杂质原子上的电荷不变。原则上，这种掺杂作用不会导致在常规掺杂中散射传导电子和空穴的电离杂质的出现。实验上，Shubnikov-de Haas和霍尔效应测量表明，向Bi中加入In导致空穴密度增加。给出了单晶和多晶样品的热电、电流磁和热磁数据。In掺杂导致热电优值的提高，这表明新的掺杂机制也为开发更好的热电材料提供了一条途径。相同的机制是在工作中的Sn掺杂的Bi（Bi：Sn），虽然在这里电离杂质散射是不可避免的。
2015-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Growth, characterization, and thermodynamics of III-nitride semiconductors
III族氮化物合金是宽带隙半导体，在诸如发光二极管和激光二极管的光电子器件中具有广泛的应用。铟氮化镓发光二极管在过去的十年中已经成功地生产出来。但是由于铟在合金中的引入，主要是由于相分离，限制了绿色发光器件的发展。这个困难可以通过研究这些合金的生长和热力学来解决。热力学相稳定性和压力-温度-成分相图的知识对于理解各种生长技术的边界条件是重要的。本文采用三元合金体系的规则溶液模型对氮化铟氮化镓的相分离进行了研究。吉布斯混合自由能的图表产生的温度范围内。双节线和旋节线分解曲线显示了合金在平衡状态下的稳定区和不稳定区。
2022-06-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
One step growth of GaN/SiO2 core/shell nanowire in vapor-liquid-solid route by chemical vapor deposition technique
采用酞菁钴催化剂辅助气-液-固法生长GAN/SiO2核/壳纳米线，以镀有镓铟混合物的硅片为Ga和Si源，以氨为氮和氢的前驱体。镓在铟和氨分解产生的氢的存在下，在约910摄氏度的生长温度下形成Si-Ga-In合金。该合金充当Si、Ga和In的源。使用各种表征工具的详细研究表明，这些线，这是几十微米长，具有范围从20至50 nm的芯的直径分布，而无定形SiO2壳层的厚度约为10 nm。这些金属丝沿着方向生长.还观察到，这些线的平均宽度减小，而它们的密度随着Ga-In混合物中镓比例的增加而增加。
2017-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of Indium-Gallium-Oxide Microcrystalline Alloy Films: From the Visible to the Deep-UV
University of Idaho（爱达荷大学）；Klar Scientific（Klar科学公司）；Washington State University（华盛顿州立大学）
研究氧化铟镓微晶合金膜的光学性质，通过透射、 Urbach能量分析和空间光致发光映射，探讨其在可见光至深紫外范围内的特性，揭示合金系统中相分离现象及影响因素。
2026-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Study on Optoelectronic properties of Layered In2O3 and Ga2O3
该研究通过密度泛函理论计算，分析了层状In2O3和Ga2O3复合氧化物的电子结构与光学性质，证实其具有可见光区合适带隙和动力学稳定性，适用于LED和太阳能电池等光电器件。
2024-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Surface Structure of Liquid Metals and the Effect of Capillary Waves: X-ray Studies on Liquid Indium
本文报道了在接近$156^\circ$ C熔点的液态铟表面的X射线反射率（XR）和小角离镜漫散射（DS）测量结果。从XR测量，我们提取的表面结构因子卷积的液体表面的高度的波动。我们提出了一个模型来描述DS，考虑到表面结构因子，热激发毛细波和实验分辨率。实验确定的DS遵循这个模型，没有可调参数，允许表面结构因子从热激发的高度波动去卷积。由此产生的局部电子密度分布显示指数衰减的表面诱导分层类似于先前报道的Ga和Hg。我们比较的细节的局部电子密度分布的液体中，这是一个近自由电子金属，和液体镓，这是相当多的共价键，并显示在熔体中的定向键合。振荡密度分布在两种金属中具有可比的振幅，但表面分层在$3.5\pm 0.6$的长度尺度上衰减，对于In和$5.5\pm 0.4$的长度尺度上衰减。在受控暴露于氧时，在液体In表面上不形成氧化物单层，这与在液体镓上形成的钝化膜不同。
2004-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Numerical simulation of InGaN Schottky solar cell
氮化铟镓（InGaN）III-氮化物三元合金具有允许通过改变铟组成来调谐其带隙而实现高效率太阳能电池的潜力。InGaN的优点还包括相对较低的有效质量、高载流子迁移率、高吸收系数以及良好的辐射耐受性。然而，InGaN的主要缺点与其p型掺杂有关，这很难以良好的质量生长，并且难以在其上实现欧姆接触。肖特基太阳能电池是避免InGaN的p型掺杂的一个很好的选择。在这份报告中，一个全面的数值模拟，使用数学上严格的优化方法的基础上，国家的最先进的优化算法，是用来找到最佳的几何和物理参数，产生最佳效率的肖特基太阳能电池在可实现的设备制造范围内。预计这种新型InGaN太阳能电池设计的效率为18.2%。
2016-01-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
InGaN Nanopixel Arrays on Single Crystal GaN Substrate
本研究通过PAMBE在单晶GaN衬底上生长全InGaN异质结构，结合自上而下纳米加工与ALD侧壁钝化技术，制备出高整流比、接近100%无位错的纳米级蓝光LED像素，有效缓解QCSE并将光提取效率提升超40%，为先进显示与光子系统提供了可扩展途径。
2025-06-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Textured growth and electrical characterization of Zinc Sulfide on back-end-of-the-line (BEOL) compatible substrates
本文研究在后道工艺兼容衬底上低温生长硫化锌薄膜，采用脉冲激光沉积实现织构化晶体生长，并通过电学表征证明其低漏电流和高本征性，为BEOL三维集成提供潜在p型宽带隙半导体材料。
2025-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
