Indirect-to-direct band gap transition in relaxed and strained Ge1−x−ySixSny ternary alloys
Notice bibliographique
Résumé
Sn-containing group IV semiconductors create the possibility to independently control strain and band gap thus providing a wealth of opportunities to develop an entirely new class of low dimensional systems, heterostructures, and silicon-compatible electronic and optoelectronic devices. With this perspective, this work presents a detailed investigation of the band structure of strained and relaxed Ge1−x−ySixSny ternary alloys using a semi-empirical second nearest neighbors tight binding method. This method is based on an accurate evaluation of the deformation potential constants of Ge, Si, and α-Sn using a stochastic Monte-Carlo approach as well as a gradient based optimization method. Moreover, a new and efficient differential evolution approach is also developed to accurately reproduce the experimental effective masses and band gaps. Based on this, we elucidated the influence of lattice disorder, strain, and composition on Ge1−x−ySixSny band gap energy and directness. For 0 ≤ x ≤ 0.4 and 0 ≤ y ≤ 0.2, we found that tensile strain lowers the critical content of Sn needed to achieve a direct band gap semiconductor with the corresponding band gap energies below 0.76 eV. This upper limit decreases to 0.43 eV for direct gap, fully relaxed ternary alloys. The obtained transition to direct band gap is given by y > 0.605 × x + 0.077 and y > 1.364 × x + 0.107 for epitaxially strained and fully relaxed alloys, respectively. The effects of strain, at a fixed composition, on band gap directness were also investigated and discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».