闪锌矿GaN(110)表面原子和电子结构的理论计算

作者：吴松; 杨传仁; 吴强; 陈宏伟; 张继华

来源：固体电子学研究与进展, 2009, 29(04): 615-620.

• 第一性原理
• 氮化镓
• 电子结构
• 表面弛豫 first-principle
• GaN
• electronic structure
• surface relaxation

在密度泛函理论的基础上,采用平面波赝势方法计算了立方GaN(110)表面的原子和电子结构。结构优化表明最表层原子都向体内弛豫,且金属Ga原子弛豫幅度比非金属N原子大,同时各层层间距呈交错分布。表面弛豫后,最表层原子发生键长收缩的弛豫特性,表面Ga原子趋于形成sp2杂化得到的平面型构形,而表面N原子趋于形成p3型锥形结构。另外,理想立方GaN(110)表面在带隙中有两个明显的表面态,经过弛豫后,分别向价带和导带方向移动,并解释了导带底附近的表面态移动的幅度比价带顶附近的表面态大的原因主要由于表面Ga、N原子弛豫幅度不同引起的。此外,弛豫后,表面电荷重新分布,Ga原子周围的部分电子转移到N原子上。

• 单位
  电子科技大学; 电子薄膜与集成器件国家重点实验室