Abstract
Study of the electronic and structural properties of AlN thin films is an important problem because these films are widely used as buffer layers for GaN − based semiconductor heterostructures growth on Si substrates. In this paper we performed a theoretical investigation of the properties of Al − terminated AlN(0001) surface in the framework of density functional theory. Ab initio calculations allowed us to study the impact of in − plane lattice strain on the surface energy of this surface. We show that the presence of the compressive strain leads to a decrease of the AlN(0001) surface energy while tensile strain increases the surface energy of this surface. Surface energy values allowed us to calculate the stress value of the surface under investigation. Also we calculated the curvature of the AlN surface as a function of film thickness for free growth. The resultant curvature values are in a good agreement with known experimental results.
Highlights
We show that the presence of the compressive strain leads to a decrease of the AlN(0001) surface energy while tensile strain increases the surface energy of this surface
Theoretical Investigation of Electronic and Structural Properties of AlN Thin Films
Summary
Тонкие пленки нитрида алюминия часто применяют в качестве буферного слоя при выращивании полупроводниковых многослойных гетероструктур на основе нитрида галлия на кремниевой подложке с целью минимизации напряжений между подложкой и пленкой. Важным качественным преимуществом нитрида галлия перед другими широкозонными материалами является уже существующее промышленное производство многослойных структур на его основе, что обеспечивает широкие возможности вариации зонной структуры приборов, получение двухмерного электронного газа (2DEG) с высокими параметрами. ИСе слоя нитрида галлия вдоль направцелью минимизации напряжений между подложкой и пленкой и совершенствования свойств пленки при выращивании нитрида галлия на кремнии часто применяют буферный слой нитрида алюминия, который, в свою очередь, характеризуется собственными значениями механических напряжений и кривизны поверхности [2]. Для понимания процесса формирования МПНС на атомарном уровне становится важным иметь представление об электронных и структурных свойствах получаемых буферных пленок нитрида алюминия на поверхности кремния.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
