【器件论文】界面化学对 GaAs/Ga₂O₃ 异质结带隙偏移的影响

        由法国雷恩大学的研究团队在学术期刊 Physical Review Materials 发布了一篇名为The impact of interfacial chemistry on the band offset of GaAs/Ga₂O₃ heterostructures（界面化学对 GaAs/Ga₂O₃ 异质结带隙偏移的影响）的文章。

摘要

        Ga₂O₃/GaAs 异质结凭借 Ga₂O₃ 的高击穿电压和热稳定性以及 GaAs 的成熟技术、高空穴迁移率和高的折射率，正成为下一代电力电子、光电子和能源器件的有力候选材料。这些器件的效率在很大程度上取决于两种材料之间的能带排列，然而，文献中已报道了这些异质结构存在 I 型和 II 型两种能带排列。为了解决这一模糊问题，该团队采用混合密度泛函理论系统研究了 GaAs/Ga₂O₃ 界面处的能带排列，重点关注了界面化学的作用。通过考虑非晶态和晶态 Ga₂O₃ 相中 Ga-O-、As- 和 As-O- 富集的界面，该团队证明了界面化学计量比决定了能带排列的类型：Ga-O- 富集的界面表现出 II 型能带排列，价带偏移较大（约 3.1 eV），而 As- 富集和 As-O- 富集的界面则倾向于 I 型能带排列，偏移减小（约 2.3 至 2.6 eV）。这些趋势归因于由键合构型驱动的界面偶极子形成。该团队的研究结果深入揭示了 GaAs/Ga₂O₃ 异质结构中化学与能带排列之间的关系，为实现特定器件应用的有针对性优化提供了见解。

原文链接：

https://doi.org/10.1103/2416-zvrp