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三元基 InAs/ AlAs1-xSbx /InAs1-xSbx 超晶格中的能带结构调控

Band Structure Modulation in Ternary-Based InAs/ AlAs1-xSbx /InAs1-xSbx Superlattices

Arash Dehzangi, Jiakai Li

arXiv 2610.04308首次发表:更新:

发表机构

University of Texas at Dallas; Applied Optoelectronics Inc(德克萨斯大学达拉斯分校; 应用光电子公司)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

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。

AI 中文摘要

本研究展示了近期基于量子力学的建模工作的整体视图,该工作采用经验紧束缚方法,以扩展对由三元 InAs/InAs1-xSbx 和 InAs/InAs1-xSbx/AlAs1-xSbx 材料组成的应变层超晶格电子能带结构的计算能力。通过使用修正的 sp3s* 经验紧束缚方法并构建超晶格哈密顿量,我们证明将虚晶近似与 s 轨道在位能的弯曲参数相结合,能够准确预测三元超晶格行为。我们提供了数值模拟的全面概述,这些模拟涵盖了从长波长红外范围到宽带隙势垒架构的各种超晶格构型。值得注意的是,模拟的能级与三元超晶格及其结构变体的实验带隙测量结果高度一致。

英文摘要

This study demonstrates an overall view of recent quantum mechanical based modeling effort using empirical tight-binding method to expand the ability of calculation of electronic band structure for strained-layer superlattices composed of ternary InAs/InAs1-xSbx and InAs/InAs1-xSbx/AlAs1-xSbx materials. Using a modified sp3s* empirical tight-binding method and building the superlattice Hamiltonian, we demonstrate that combining the virtual crystal approximation with a bowing parameter for the s-on-site energy accurately predicts ternary superlattice behavior. We provide a comprehensive overview of our numerical simulations, which model diverse superlattice configurations ranging from long wavelength infrared range to wide-bandgap barrier architectures. Notably, the simulated energy levels strongly agree with experimental bandgap measurements of the ternary superlattices and their structural variants.

论文原文

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