【其他论文】通过阴离子-阴离子反键耦合调控 β−Ga₂O₃ 中的光孔态

        由南京大学的研究团队在学术期刊 Physical Review B 发布了一篇名为 Tailoring light holes in β−Ga₂O₃ via anion-anion antibonding coupling（通过阴离子-阴离子反键耦合调控 β−Ga₂O₃ 中的光孔态）的文章。

摘要

        宽禁带材料的一个重要限制是其较低的空穴迁移率，这与具有重有效质量 (m*_h) 的局域化空穴有关。我们在低对称性宽禁带化合物中发现了一种阴离子-阴离子反键耦合 (AAAC) 效应，这是导致空穴局域化的内在因素，它解释了在氧化镓 (β-Ga₂O₃) 中观察到的极重 m*_h 和自陷空穴 (STH) 的形成。我们提出了一种通过控制 AAAC 来获得轻空穴的设计原则，证明了特定的应变条件可以将 β-Ga₂O₃ 沿 c* 的 m*_h 从 4.77 m₀ 降低到 0.38 m₀，使其与电子质量 (0.28 m₀) 相当，同时还略微抑制了自陷空穴的形成，这可以通过拉伸应变下空穴极化子的形成能从 -0.57 eV 降低到 -0.45 eV 来证明。轻空穴表现出明显的各向异性，可能在块体材料中实现二维输运。这项研究提供了对新型宽禁带材料中空穴质量增强和 STH 形成的基本理解，并为调控空穴迁移率提出了新的途径。

原文链接：

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.110.235208