Interface quality in GaSb/AlSb short period superlattices
包括6.1欧姆半导体家族（AlSb、GaSb和InAs）的成员的异质结构用于红外光电子器件以及各种其它应用。这些材料的短周期超晶格也对创建具有设计师红外介电功能的复合材料感兴趣。形成尖锐的InAs/GaSb和InAs/AlSb界面所需的条件是众所周知的，但AlSb/GaSb界面的理解要少得多。在这篇文章中，我们测试了各种干预措施，旨在提高界面的锐度在AlSb/GaSb短周期超晶格。这些干预措施包括基板温度，III：Sb流量比，和使用的铋表面活性剂。超晶格的特征在于高分辨率的X射线衍射和红外光谱。我们发现，AlSb/GaSb短周期超晶格有一个很宽的生长窗口，在这个窗口上可以获得尖锐的界面。
2021-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation in (110) and (001) InAs/GaSb superlattices
我们报道了（110）InAs/GaSb超晶格的电子自旋弛豫时间（T1）相对于相应的（001）结构的增强超过一个数量级（25倍）。自旋动力学测量使用偏振敏感泵探测技术和中红外，亚皮秒PPLN OPO。在（110）超晶格中较长的T1时间归因于对岁差D 'yakonovPerel自旋弛豫过程的本征界面不对称性和体反转不对称性贡献的抑制。使用非微扰14带纳米结构模型的计算与实验结果吻合良好，并表明与超晶格界面处的成分混合相关的可能的结构反转不对称性对T1的贡献可能限制在（110）超晶格中观察到的自旋寿命。我们的研究结果具有潜在的自旋电子学应用的InAs/GaSb异质结的影响。
2003-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Rashba spin-orbit interaction in InAs/GaSb quantum wells
从理论上研究了InAs/GaSb量子阱中的Rashba自旋轨道相互作用。我们发现，Rashba自旋分裂（RSS）敏感地依赖于InAs层的厚度。RSS对窄的InAs/GaSb量子阱表现出非线性行为，对宽的InAs/GaSb量子阱表现出振荡特性。带间耦合的减弱和增强引起了非线性和振荡行为。RSS还显示出相对于外部电场方向的不对称特征。
2008-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of epitaxial strain and ordering direction on the electronic properties of (GaSb)_1/(InSb)_1 and (InAs)_1/(InSb)_1 superlattices
用局域密度总能全势线性缀加平面波方法研究了常见阴离子（GaSb）_1/（InSb）_1和常见阳离子（InAs）_1/（InSb）_1 [111]有序超晶格的结构和电子性质。确定了有序方向、应变条件和原子取代对技术和实验感兴趣的电子性质（如能带隙和不同亚晶格中的载流子局域化）的影响。结果表明，在[001]有序结构或（更明显）在[111]系统中，与在组成二元体上平均的带隙相比，明显的能带隙变窄;此外，随着衬底晶格参数的减小，能带隙显示出增加的趋势。最后，研究的系统提供了有趣的机会，带隙调谐作为生长条件的函数（约0.7 eV的（GaSb）_1/（InSb）_1和0.3 eV的（InAs）_1/（InSb）_1）。
1997-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Strain on the Growth of InAs/GaSb Superlattices: An X-Ray Study
用X射线衍射方法研究了分子束外延生长的InAs/GaSb超晶格中的应变。超晶格生长与InSb或GaAs界面。我们表明，超晶格形态，无论是平面或纳米结构，是依赖于在异质界面的化学键。在这两种情况下，失配应变已被确定为超晶格层和界面。我们还确定了这种应变的大小和符号在控制超晶格的形态方面是如何至关重要的。我们的分析表明，自组装纳米结构的生长可以扩展到许多系统，通常认为有太小的晶格失配。
2009-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Coherent Phonon Dynamics in Short-Period InAs/GaSb Superlattices
我们对一系列InAs/GaSb基短周期超晶格（SL）样品进行了超快泵浦-探测光谱研究，样品周期从46 μ s到71 μ s。我们观察到两种类型的振荡的微分反射率与快速（$\sim$ 1- 2 ps）和缓慢（$\sim$ 24 ps）的周期。快速振荡的周期随SL周期而变化，可以解释为SL内光激发的载流子产生的相干声学声子。该模式为确定SL周期和评价界面质量提供了准确的方法。慢模式的周期取决于探测脉冲的波长，并且可以被理解为传播相干声子波包，其在探测脉冲从表面行进到样品中时调制探测脉冲的反射率。
2011-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Realization of independent contacts in barrier-separated InAs/GaSb quantum wells
用分子束外延技术生长了InAs/GaSb双量子阱结构，中间用100 μ m的AlSb中间势垒隔开。我们报告了一种纳米结构技术，利用表面费米能级钉扎位置在InAs $[E_f^s(\rm InAs)]$实现独立的电接触到每个井。特别地，通过选择性地向下蚀刻到InAs来实现与上部InAs量子阱的单独欧姆接触，而通过耗尽方法获得与下部GaSb量子阱的接触。对于后者，上部InAs量子阱被覆盖有剩余的2-3 nm InAs层的顶部蚀刻沟槽局部夹断。作为相对低的$E_f^s(\rm InAs)$的结果，施加负偏置栅极电势将在GaSb中产生导电空穴沟道，并因此产生与下量子阱的单独欧姆接触。这种方法证明了与实验和支持的自洽带弯曲计算。一些分别探测库仑和隧道耦合的InAs/GaSb系统的实验现在变得容易。
2023-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First principles feasibility assessment of a topological insulator at the InAs/GaSb interface
第一性原理模拟揭示的问题是否二维拓扑绝缘体（2DTI）相可以在InAs和GaSb之间的界面处获得。为此，InAs/GaSb界面与HgTe/CdTe界面进行了比较和对比。这些界面的密度泛函理论（DFT）模拟使用机器学习的Hubbard U校正来执行[npj Comput. Mater. 6，180（2020）]。对于碲化汞/碲化镉界面，我们的模拟表明，实现了带交叉，并在碲化汞的临界厚度为5.1 nm，在协议与实验和以前的DFT计算得到一个倒置的间隙。相反，对于InAs/GaSb，间隙随着InAs厚度的增加而变窄;然而，对于具有高达50层（约15 nm）的每种材料的界面，间隙不闭合。当外部电场施加在InAs/GaSb界面上时，GaSb衍生的价带最大值相对于InAs衍生的导带最小值在能量上向上移动，直到最终带交叉并且反转的带隙打开。我们的研究结果表明，它可能会达到拓扑制度在InAs/GaSb界面在适当的条件下。然而，它可能是具有挑战性的，以实现这些条件的实验，这解释了实验证明在InAs/GaSb的反转间隙的困难。
2021-01-19 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Strained band edge characteristics from hybrid density functional theory and empirical pseudopotentials: GaAs, GaSb, InAs and InSb
当晶体点群对称性在任意应变下破缺时，半导体的性质会发生急剧的变化。基于混合密度泛函理论，研究了GaAs，GaSb，InAs和InSb等半导体材料的电子能带结构和形变势.在这些第一性原理结果的指导下，我们发展了应变顺应的局部赝势用于经验赝势方法（EVM）。我们表明，新提出的经验赝势表现良好的带边和各向异性晶体变形下。利用双折射方法，我们研究了不同应力方向下的重空穴-轻空穴混合特性，这对于操纵它们的输运性质和光学选择规则可能是有用的。非常低的5 Ry截止为目标，在所产生的赝势铺平了道路，为大规模的基于EPM的电子结构计算，涉及这些晶格失配的成分。
2016-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Vertical transport in InAs/GaSb superlattice: role of ionized impurity and interface roughness scatterings
本文利用界面粗糙度散射和电离杂质散射研究了InAs/GaSb超晶格中垂直电子迁移率随温度的变化。用有限差分K.P方法计算了InAs/Gasb超晶格的能带结构，研究了它们的输运性质。研究了几个结构参数如层厚、界面粗糙度、相关长度和离子密度等对垂直迁移率的影响。理论模拟结果表明，这两种散射机制在低温和薄层系统中是重要的。
2015-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of growth direction and strain conditions on the band line-up at GaSb/InSb and InAs/InSb interfaces
第一性原理全势线性缀加平面波（FLAPW）计算已经进行了晶格失配的共原子III-V界面。特别地，我们研究了外延应变和有序化方向对[001]和[111] GaSb/InSb和InAs/InSb超晶格中价带偏移的影响，发现除了生长在InSb衬底上的共阴离子系统之外，异质结的价带最大值总是在InSb侧较高。具有相同衬底晶格常数但不同生长轴的等效结构之间的比较表明，对于可比的应变条件，由于[001]和[111]界面处的电荷重新调整的微小差异，有序方向略微影响能带排列。另一方面，应变强烈影响的VBO，特别是，作为假晶生长条件是不同的，批量贡献的频带阵容的变化显着，而界面项几乎是恒定的。总的来说，我们的计算产生的带线，线性减少的衬底晶格常数的增加，显示其高的可调谐性作为不同的赝晶生长条件的函数。最后，在晶格匹配的InAs/GaSb界面的带线确定使用的传递性规则给出了完美的预测和实验结果之间的协议。
1997-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Fermi level tuning and band alignment in Mn doped InAs/GaSb
InAs/GaSb主机已被证明产生螺旋拓扑边缘状态的断裂的带隙排列。在将Mn引入到结构中时，已经预测其具有量子化的反常霍尔效应。在这里，我们表明，在InAs/GaSb中的InAs上的稀Mn掺杂，允许费米能级的调谐，引入顺磁性，但也对系统的能带对准具有重要的影响。在Mn掺杂样品中测量的Shubnikov-de-Haas振荡、回旋共振和非线性霍尔效应表明了高迁移率二维电子气和空穴气的共存。相反，在未掺杂的InAs/GaSb中，观察到纯n型输运。我们假设Mn的受主能级可以钉扎费米能级附近的价带边缘的InAs，远离界面，这引入了一个强大的带弯曲，以保持带偏移在InAs/GaSb界面。因此，在这种结构中实现QAHE将需要仔细控制能带对准以保持拓扑绝缘特性。
2021-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau level transitions in InAs/AlSb/GaSb quantum wells
本文在不作轴向近似的情况下，采用$14$带${\bf k}\cdot{\bf p}$方法，研究了垂直磁场作用下InAs/AlSb/GaSb量子阱的电子结构.在零磁场下，对于具有宽InAs层和宽GaSb层的量子阱，类电子子带的能量可以低于类空穴子带的能量。随着磁场强度的增加，类电子子带的朗道能级的能量增加，并与类空穴子带的朗道能级相交。电子-空穴杂化导致朗道能级的一系列反交叉分裂。计算了一些朗道能级跃迁的能量和相应的跃迁强度。的磁场依赖的一些占主导地位的转变显示与其相应的初始状态和最终状态的指示。这一信息在分析实验测得的磁光谱时是有用的。在高磁场下，可以观察到由于初态分裂而引起的多次跃迁。高场下的主要跃迁可以粗略地看作是两个自旋分裂的朗道能级跃迁，伴随着许多电子-空穴杂化诱导的分裂。主导跃迁之间的能量分离可以局部地相对于磁场减小或增大，或者可以几乎与场无关。可以通过改变InAs层的宽度或中间AlSb层的宽度来调节分离。当磁场倾斜时，由于子带-朗道能级耦合，类电子朗道能级跃迁表现出额外的反交叉分裂。
2015-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for an excitonic insulator phase in a zero-gap InAs/GaSb bilayer
多体相互作用可以在凝聚态系统中产生新的基态。例如，相互作用的电子和空穴可以自发地形成激子，中性束缚态，前提是激子结合能超过单粒子态之间的能量分离。在这里，我们报告在空间上分离的二维电子和空穴气体名义上退化的能量子带，实现在InAs（10 nm）/GaSb（5 nm）耦合量子阱的电输运测量。我们观察到一个狭窄的和强烈的最大值（~500 kΩ）的四端电阻率在电荷中性区，分离类电子和类空穴制度，具有很强的激活温度依赖性T = 7 K以上和完美的稳定性对量子化磁场。通过定量比较我们的数据与早期的理论预测，我们表明，这种意想不到的大电阻在我们名义上的零间隙半金属系统可能是由于激子绝缘体状态的形成。
2017-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetically Doped InAs/GaSb Quantum Wells
在低温（$\sim$ 30 mK）下，在Cr掺杂的（Bi，Sb）$_2$ Te $_3$薄膜中观察到了量子反常霍尔效应.在这项工作中，我们提出在更传统的具有掺杂InAs/GaSb II型量子阱的稀磁半导体中实现量子反常霍尔效应。基于四带模型，我们发现在InAs/GaSb量子阱的反相区中，由于带边奇异性，铁磁性的居里温度有所提高。在居里温度以下，通过霍尔电导的直接计算，证实了量子反常霍尔效应的存在。基于八带Kane模型确定了量子反常霍尔相位的参数区域。高的样品质量和强的交换耦合使磁掺杂InAs/GaSb量子阱成为实现高温量子反常霍尔绝缘体的良好候选者。
2013-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of Ionized Impurity and Interface Roughness Scatterings in the Electronic Transport of InAs/GaSb Type II Superlattices at Low Temperatures
计算了InAs/GaSb Ⅱ型超晶格中低温下的面内电子迁移率。界面粗糙散射和电离杂质散射被认为是限制低温下电子输运的主要散射机制。为此，我们用数值有限差分法求解K.P哈密顿量，计算了这种超晶格中电子的能带结构和波函数。得到了不同温度和结构参数下的散射率。我们发现，在薄层超晶格中的散射率是高的和迁移率上升，随着温度的升高，在低温制度。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microstructure and Conductance-Slope of InAs/GaSb Tunnel Diodes
InAs/GaSb和类似材料系统由于良好的能带对准而作为隧道场效应晶体管（TFFET）的异质结引起了极大的兴趣。然而，目前很少有人了解如何这样的TFRECT的材料缺陷和非理想性的影响。我们提出了测量的电导斜率为各种InAs/GaSb异质结通过两个终端的电气测量，消除三端寄生效应，使直接研究的微结构对隧穿的影响。利用这一点，我们可以预测TFTs的阈下波动如何取决于微观结构。我们还展示了金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的结构的生长和电气特性-一个一般更可扩展的过程相比，分子束外延（MBE）。我们确定，界面附近的失配位错和点缺陷可以导致能带隙和局部能带弯曲，导致陷阱辅助泄漏路线和不均匀的带对齐整个结区，降低电导斜率的陡度的能态。尽管晶格失配很小，但由于混合成分产生的大应变导致的驰豫，在GaSb上的InAs中仍然形成失配位错。这可以通过在InAs上生长GaSb、使GaSb底层应变或降低界面区域中的InAs生长温度来规避。电导斜率也可以通过在更高的温度下退火样品来改善，我们认为这可以消除点缺陷，并平均出界面上能带排列的主要波动。使用这些技术的组合，我们可以大大提高陡峭的电导斜率，这可能会导致陡峭的亚阈值摆动在TFFDs在未来。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory and optimisation of radiative recombination in broken-gap InAs/GaSb superlattices
本文通过8带k·p理论计算InAs/GaSb超晶格电子结构，揭示载流子部分离域和微带形成对辐射复合系数B的调控机制，并在3.5–7 μm波长范围内高通量优化室温B系数，为中红外发光器件设计提供指导。
2023-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of epitaxial strain on the topological-nontopological phase diagram and semimetallic behavior of InAs/GaSb composite quantum wells
通过输运测量和八带$\mathbf{k\cdot p}$计算，研究了外延应变对量子自旋霍尔绝缘体的主体结构InAs/GaSb复合量子阱（CQW）电子性质的影响.使用不同的衬底和缓冲层结构的晶体生长，我们准备了两种类型的样品有很大不同的应变条件。具有几乎无应变的GaSb层的CQWs在电荷中性点处表现出电阻峰值，其反映了带反转制度中的拓扑间隙的开口。相反，对于在GaSb层中具有0.50\%双轴拉伸应变的CQW，对于相同程度的带反转，发现表明能隙闭合的半金属行为。此外，与拉伸应变，拓扑和非拓扑制度之间的边界位于一个较大的InAs厚度。八带$\mathbf{k\cdot p}$计算表明，GaSb中的拉伸应变不仅改变了相界，而且显著地改变了能带结构，这可能导致间接能隙的闭合，使系统在拓扑状态下也是半金属的.因此，我们的研究结果提供了一个全球性的拓扑-非拓扑相图的层厚度和应变的函数。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical transitions in broken gap heterostructures
本文用八带模型研究了InAs-GaSb半导体断隙异质结的电子结构和光学矩阵元。详细分析了InAs层中导带态与GaSb层中价带态的异常杂化。我们已经研究了依赖于光学矩阵元素上的导电-价杂化的程度，通过改变GaSb层和/或InAs层的宽度的杂化的调谐，和量子化水平的灵敏度，这种调谐。已经证明了能带中的大的自旋轨道分裂。我们的计算可以作为一个理论模型的红外激光器的基础上的破隙量子阱异质结构。
2000-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Metamorphic InAs1-xSbx/InAs1-ySby superlattices with ultra-low bandgap as a Dirac material
实验证明，具有超低带隙的短周期变质InAs 1-xSbx/InAs 1-ySby超晶格具有Dirac材料的性质。超低带隙超晶格中的回旋共振和带间磁吸收峰在16 T范围内（能量范围达300 meV）表现出对磁场的平方根依赖。这直接表明了电子色散的线性。费米速度可以通过改变超晶格中电子和空穴态之间的重叠来控制。回旋共振能量对平行于超晶格面的磁场的依赖关系表明，在周期为6nm的超晶格中，电子在生长方向上的色散可以用0.028m0来表征，在周期为7.5nm的超晶格中，电子在生长方向上的色散可以用0.045m0来表征。短周期变质InAs 1-xSbx/InAs 1-ySby超晶格的极大设计灵活性使其成为研究带隙反转结构中载流子手性和拓扑非平凡态效应的一个新的有前景的平台。
2017-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Ballistic quantum transport in L-shaped Vertical Halo-Implanted p+-GaSb/InAs n-TFETs
本文研究了垂直晕注p +-GaSbInAsnTFTs中的弹道量子输运。我们研究了栅长、漏长、栅底切、等效氧化层厚度、高K值和漏极厚度对器件的电流-电压特性、导通电流、截止漏电流、亚阈值摆幅的影响。研究了新型L型非线性结构n TFT的静电控制、I-V特性和器件结构优化。在n型TFT器件中，p +-GaSb InAs异质结构引起III型断裂带对准。在这种几何结构中，栅极电场和隧道结内部场在相同方向上取向，并且辅助带到带隧穿过程。为了研究这种L型非线性几何中的弹道量子输运，我们采用了基于非平衡格林函数的三维全带原子sp 3d 5s自旋轨道耦合紧束缚方法的量子力学模拟器，自洽地求解了耦合Poisson Schr“odinger方程的势函数和局域态密度.
2014-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band Structure Modulation in Ternary-Based InAs/ AlAs1-xSbx /InAs1-xSbx Superlattices
University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；Applied Optoelectronics Inc（应用光电子公司）
本研究采用修正的 sp3s* 经验紧束缚方法，结合虚晶近似与弯曲参数，模拟三元 InAs/InAs1-xSbx 及 InAs/InAs1-xSbx/AlAs1-xSbx 超晶格能带结构，覆盖红外至宽带隙构型，模拟能级与实验带隙高度吻合。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci
p+-Al0.3Ga0.7Sb Pocket-Implanted L-shaped GaSb/InAs Heterojunction Vertical n-TFETs
本文研究了p +-Al_（0.3）Ga_（0.7）Sb口袋注入L形GaSb InAs交错带隙SG异质结垂直n沟道隧道场效应晶体管TFFET的性能。TFFET具有4 nm薄沟道结构，栅长20 nm。在这种L形的非线性几何结构中，栅极电场和隧道结内部场取向相同。我们使用了一个基于自旋轨道耦合紧束缚方法的3D全带sp 3d 5s原子量子力学模拟器。本文研究了低亚阈值摆幅和低压工作的非线性L型TFFET的电流电压特性、导通电流、截止电流和亚阈值摆幅随等效氧化层厚度Tox、栅长LG、漏长LD、栅底切LUC、介电常数和漏厚度TInAs的变化关系。
2014-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman study of lattice vibrations in type II superlattice InAs/InAs1-xSbx
在这项工作中，我们报告了偏振拉曼光谱的振动特性的InAs/InAs 1-xSbx SL以及选定的InAs 1-xSbx合金，所有生长在GaSb衬底上的MBE或MOCVD，从生长表面和解理边缘。
2017-04-16 cond-mat.mtrl-sci
First-principles studies of orbital and spin-orbit properties of GaAs, GaSb, InAs, and InSb zinc-blende and wurtzite semiconductors
我们采用第一性原理技术，以适当地描述半导体（修改后的贝克-约翰逊势添加到交换相关功能），以获得电子能带结构的锌锗和纤锌矿相的GaAs，GaSb，InAs，和InSb。我们提取相关的价带和导带在区中心的自旋轨道场，通过拟合的自旋分裂所造成的缺乏空间反演对称性的这些大块晶体结构，已知的功能形式-三阶多项式。我们还确定了自旋轨道矢量场（导带）和平均自旋（价带）在动量空间中的取向。我们描述了自旋轨道参数对阳离子和阴离子原子量的依赖性。这些结果应该是有用的自旋输运，自旋弛豫，和自旋光学取向建模的半导体异质结构，以及为现实的研究基于超导体的马约拉纳纳米线，自旋轨道耦合的准确值是必要的。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Spin-Orbit Coupling on Anomalous Quantum Oscillations in InAs/GaSb Quantum Wells
研究揭示自旋-轨道耦合对InAs/GaSb量子井中异常量子振荡的抑制与增强机制，提出有效模型分析其起源并扩展传统理论。
2025-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Materials considerations for forming the topological insulator phase in InAs/GaSb heterostructures
在一个理想的InAs/GaSb双层适当尺寸的面内电子和空穴带重叠和杂交，和拓扑非平凡的，或量子自旋霍尔（QSH）绝缘体，相预测存在。然而，面内色散的潜在景观受到源自材料缺陷的微观扰动。在这项工作中，无序对InAs/GaSb双层膜的电子结构的影响进行了研究的温度和磁场的双栅异质结的电阻的依赖性通过反转到正常的间隙制度的栅极调谐。在倒置（预测拓扑）制度的传导是定性类似的行为在一个无序的二维系统。估计了带电杂质和界面粗糙度对拓扑保护边缘态和绝缘体形成的影响。潜在景观中的无序的实验证据和估计表明，最先进的膜中的潜在波动足够强，使得预测的拓扑绝缘体（TI）制度中的传导由辛金属相而不是TI相主导。的影响是，未来的努力必须解决在这个系统中的障碍和重点必须放在减少这些异质结构的缺陷和障碍，如果要实现TI制度。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Mechanical Approach for Modeling of Ternary Based Strained-Layer Superlattice
本文采用改进的sp3s*经验紧束缚方法结合虚拟晶体近似，对II型InAs/InAs1-xSbx应变层超晶格电子能带结构进行量子力学建模，并提出原子偏析理论解释，模拟结果与实验带隙吻合良好。
2025-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Predictive design and experimental realization of InAs/GaAs superlattices with tailored thermal conductivity
我们展示了一个从头计算的预测方法来计算不同的周期，厚度和组成的InAs/GaAs超晶格（SL）的热导率（$κ$）。我们的新的实验结果说明了这种方法可以产生很好的协议与实验时，现实的组成配置文件作为输入的理论模型。由于InAs的厚度比可以生长的固有限制，散装样SL显示其组成分布的细节有限的敏感性，但当考虑有限厚度的影响时，情况发生了显着变化。如果在生长过程中In的偏析可以最小化，SL具有显着更高的$κ$比具有相同的组成的随机合金将获得，与潜在的改善InAs/GaAs基器件的散热。
2017-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Electronic band structure engineering in InAs/InSbAs and InSb/InSbAs superlattice heterostructures
本文报道了两种超晶格异质结构的从头算研究，其中一种是CuPt有序InSb_（0.5）As_（0.5）的单胞。这种异质结构的合金部分是拓扑半金属。每个系统的另一个组成部分是半导体，闪锌矿-InSb和纤锌矿-InAs。两种异质结构都是半导体。理论分析表明，InSb/InSb_（0.5）As_（0.5）异质结中InSb层厚度的变化会直接或间接地改变带隙。这项研究为制造异质结构提供了希望，其中层的厚度的调制改变了这些系统中的载流子袋的数量。
2018-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear evolution of surface morphology in InAs/AlAs superlattices via surface diffusion
对InP衬底上InAs/AlAs短周期超晶格自组织横向成分调制生长进行了连续介质模拟。模拟结果与同步加速器X射线衍射实验结果定量一致。在外延生长过程中的成分调制的时间演化可以解释只包括一个非线性依赖的弹性能量的生长外延层的厚度。从拟合的实验数据的增长模拟，我们已经确定了这种非线性依赖的参数。结果表明，调制幅度不依赖于特定元素的表面扩散常数。
2006-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and optical properties of InAs/InAs$_{0.625}$Sb$_{0.375}$ superlattices and their application to far-infrared detectors
我们用相对论密度泛函理论计算了InAs/InAs $_{0.625}$ Sb $_{0.375}$超晶格的电子和光学性质。为了更好地描述电子和光学性质，考虑修改后的贝克-约翰逊交换相关泛函来正确地近似带隙。本文首先分析了InAs和InSb的电学和光学特性，然后研究了InAs/InAs $_{0.625}$ Sb $_{0.375}$超晶格。从介电函数的虚部推导出的光学带隙与特征带间跃迁相关联。本文研究了InAs/InAs $_{0.625}$ Sb $_{0.375}$超晶格的电子和光学性质。观察到电子和光学性质强烈依赖于晶格常数。我们的结果支持了两个重空穴带的存在，随着我们远离费米能级，面内有效质量增加。我们注意到，在k $_x$ -k $_y$平面中的重空穴的能隙和有效质量与母体化合物的体相相比有相当大的减小。我们证明了电子在整个超晶格中是离域的s轨道，而空穴主要具有5 p-Sb特征，定位在超晶格的In（As，Sb）侧。在超晶格中，当电场极化垂直于生长轴时，低频吸收光谱大大增加，从而允许III-V族化合物用于长波长红外探测器的适用性。
2022-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Resolving the band alignment of InAs/InAsSb mid-wave-infrared type-II superlattices
Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）；University of Iowa（爱荷华大学）
通过光谱分析和模型模拟，研究InAs/InAsSb超晶格的带对齐并改进材料参数。
2026-01-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Advancing carrier transport models for InAs/GaSb type-II superlattice MWIR photodetectors
本文推进了玻尔兹曼输运方程的 Rode 方法并结合 k.p 能带结构，详细计算了 InAs/GaSb 二型超晶格的载流子迁移率与电导率，揭示了散射机制及 Hall 散射因子特性，为中波红外光电探测器提供了高精度输运参数。
2023-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac energy spectrum and inverted band gap in metamorphic InAsSb/InSb superlattices
用角分辨光电子能谱（ARPES_ measurements）研究了InAsSb/InSb超晶格的Dirac型能谱。在周期为6.2nm的无带隙超晶格中，费米速度值为7.4 × 10^5 m/s，与磁吸收实验结果符合得很好。在较高温度下，布里渊区的中心和具有较大周期的SL中，“反转”带隙打开。ARPES数据表明表面存在电子积累层
2019-09-26 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Spin Injection Enhancement Through Schottky Barrier Superlattice Design
我们预测，使用基于InAs/AlSb超晶格的工程肖特基势垒，可以实现从磁性金属到InAs基半导体的高效室温自旋注入。大多数金属的肖特基势垒对于InAs是负的，对于AlSb是正的。对于这样的金属，存在InAs/AlSb超晶格，其导带边缘与金属的费米能完全对准。初始AlSb层可以生长到产生期望的界面电阻所需的厚度。我们表明，这种超晶格的电导率和自旋寿命是足够高，允许有效的自旋注入铁磁金属。
2009-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Versatile strain relief pathways in epitaxial films of (001)-oriented PbSe on III-V substrates
本研究揭示了PbSe在III-V衬底上通过多种界面缺陷机制实现应变释放，展示了其作为异质外延集成平台的丰富潜力。
2022-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Giant $g$-factors and fully spin-polarized states in metamorphic short-period InAsSb/InSb superlattices
在固态材料中实现大的电子Landé $g$因子一直被认为是一项有价值的任务，因为它可以在自旋电子学和量子计算中引发大量的直接应用。在这里，通过使用变质的InAsSb/InSb超晶格（SL），我们证明了前所未有的高值的$g\approx 104$，两倍以上的散装InSb，并在低磁场完全自旋极化状态。此外，我们表明，$g$因子可以根据需要从20调整到110，通过改变SL周期。如此宽的可调谐性的关键成分是电子和空穴态之间的波函数混合和重叠，这在以前的研究中很少引起注意。我们的工作不仅建立了变质InAsSb/InSb作为一个有前途的和有竞争力的材料平台，为未来的量子器件，但也提供了一个新的途径，$g$ -因子工程的半导体结构。
2022-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Insights into optical absorption and dark currents of the 6.1Å Type-II superlattice absorbers for MWIR and SWIR applications
本文采用8带k.p建模分析InAs/GaSb及含AlSb层的M超晶格，揭示其能带、偏振吸收、量子效率与暗电流机制，为MWIR/SWIR XBp探测器设计提供预测依据。
2024-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and giant magnetoresistance in zinc-blende FeAs monolayers embedded in semiconductor structures
包含四面体FeAs键的材料结构，取决于它们的密度和几何分布，可以承载从超导性到铁磁性的几个竞争量子基态。在这里，我们研究的准二维（2D）层的四面体Fe-As键嵌入在半导体InAs矩阵，这类似于铁基超导体的晶体结构的规则间隔的结构。与铁基磷属元素化合物的情况相反，这些FeAs/InAs超晶格（SL）表现出铁磁性，其居里温度（Tc）随着InAs间隔厚度t_InAs的减小而迅速增加（Tc ~ t_InAs^-3），并且具有高达500%的极大磁电阻，可通过栅极电压调节。我们的第一性原理计算揭示了铁原子的无序位置在这些准二维GaAs基超晶格铁磁性的建立中的重要作用。这些独特的功能标志着FeAs/InAs SL作为有前途的结构自旋电子学应用。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation of conduction electrons in bulk III-V semiconductors
本文从理论上计算了$n$型和$p$型GaAs、GaSb、InAs和InSb体材料传导电子通过Elliot-Yafet、D 'yakonov-Perel和Bir-Aronov-Pikus机制的自旋弛豫时间。每个自旋弛豫机制的相对重要性进行了比较，并构建了显示主导机制的图作为温度和杂质浓度的函数。我们的方法是基于动量弛豫率的理论计算，并允许理解在很宽的温度和杂质浓度范围内影响自旋弛豫的各种因素之间的相互作用。
2001-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Driving Perpendicular Heat Flow: Ambipolar Transverse Thermoelectrics for Microscale and Cryogenic Peltier Cooling
尽管热电性能通常受到品质因数ZT的限制，但横向热电器件可以通过几何锥形在单个腿中实现任意大的温度差，即使具有较差的ZT。我们介绍了一个带工程横向热电与p型塞贝克在一个方向和n型正交，导致非对角项，驱动热流横向电流。这种材料对于微型器件和低温是有利的--正是标准纵向热电失效的情况。InAs/GaSb II型超晶格具有合适的能带结构，可用作横向热电材料。
2013-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
