Interactions between nitrogen, hydrogen, and gallium vacancies inGaAs1−xNxalloys
Interactions between nitrogen, hydrogen, and gallium vacancies inGaAs1−xNxalloys
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GaAs1−xNx 合金中氮、氢和镓空位之间的相互作用
DOI：
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发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
C. Walle
中科院分区：
文献类型：
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作者：
A. Janotti;S. Wei;Shengbai Zhang;S. Kurtz;C. Walle
通过第一性原理总能量计算，研究了 H 对 ${mathrm{GaAs}}_{1ensuremath{-}x}{mathrm{N}}_{x}$ 稀合金中 Ga 空位 ${V}_{mathrm{Ga}}$ 和 N 之间相互作用的影响。我们发现 N 与 Ga 空位结合，并且在 H 存在的情况下，这种结合得到增强。与 N 和 H 键合的 ${V}_{mathrm{Ga}}$ 的形成能（形成 $mathrm{N}ensuremath{-}mathrm{H}ensuremath{-}{V}_{mathrm{Ga}}$ 复合物）可以比 GaAs 中孤立的 Ga 空位 ${V}_{mathrm{Ga}}$ 的形成能低 2 eV 以上。我们发现 ${V}_{mathrm{Ga}}$ 的浓度随着 N 的增加而增加，并且在 H 存在的情况下甚至更大，这使我们能够解释最近的几个实验。
The effects of H on the interaction between Ga vacancies ${V}_{mathrm{Ga}}$ and N in ${mathrm{GaAs}}_{1ensuremath{-}x}{mathrm{N}}_{x}$ dilute alloys are studied through first-principles total-energy calculations. We find that N binds to Ga vacancies and that in the presence of H this binding is enhanced. The formation energy of ${V}_{mathrm{Ga}}$ bonded to N and H (resulting in a $mathrm{N}ensuremath{-}mathrm{H}ensuremath{-}{V}_{mathrm{Ga}}$ complex) can be more than 2 eV lower than that of the isolated Ga vacancy ${V}_{mathrm{Ga}}$ in GaAs. Our finding that the concentration of ${V}_{mathrm{Ga}}$ increases with N and even more in the presence of H allows us to interpret several recent experiments.