Band alignments of InGaPN/GaPN quantum well structures on GaP and Si

Umeno, K.; Kim, Sung Man; Furukawa, Yukio; Yonezu, Hiroo; Wakahara, Akihiro

doi:10.1016/j.jcrysgro.2006.11.071

Cited by 11 publications

(8 citation statements)

References 30 publications

(39 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Among the nanostructures grown on GaP substrates and/or GaP/Si pseudo substrates, dilute nitride quantum wells (QW) (GaAsPN and InGaPN) appear among the most reported in the literature. [5][6][7] Nevertheless, further optimization is still required to decrease the threshold current densities in the laser devices based on such nanostructures (4 kA.cm À2 in pulsed mode at 300 K on GaP substrate 8 and 4.4 kA.cm À2 in pulsed mode at 120 K on Si substrate 9 ). Quantum dot (QD) based active zones offer a reliable alternative to QW-based laser structures, as it may take advantage of the lower dimensionality to reduce the threshold current densities.…”

mentioning

confidence: 99%

Strain-induced fundamental optical transition in (In,Ga)As/GaP quantum dots

Robert

Nestoklon

Silva

et al. 2014

Applied Physics Letters

View full text Add to dashboard Cite

The nature of the ground optical transition in an (In,Ga)As/GaP quantum dot is thoroughly investigated through a million atoms supercell tight-binding simulation. Precise quantum dot morphology is deduced from previously reported scanning-tunneling-microscopy images. The strain field is calculated with the valence force field method and has a strong influence on the confinement potentials, principally, for the conduction band states. Indeed, the wavefunction of the ground electron state is spatially confined in the GaP matrix, close to the dot apex, in a large tensile strain region, having mainly Xz character. Photoluminescence experiments under hydrostatic pressure strongly support the theoretical conclusions.

show abstract

mentioning

confidence: 99%

Strain-induced fundamental optical transition in (In,Ga)As/GaP quantum dots

Robert

Nestoklon

Silva

et al. 2014

Applied Physics Letters

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Значения ширины запрещенной зоны для GaP 0.893 N 0.037 As 0.07 и GaP 0.98 N 0.02 составляли 1.78 эВ [6] и 2.0 эВ [3,13] соответственно. Эффективная масса элек-тронов для GaPNAs равнялась аналогичному значению для GaPN и составляла 0.9m e [14], где m e -масса электрона.…”

Section: детали моделированияunclassified

“…В соответствии с экспериментальными данными, пред-ставленными в работах [5,15], значение подвижностей электронов и дырок составляло 50 см 2 В −1 с −1 . Значения разрыва зон проводимости на гетерограницах GaP/GaPN и GaP/GaPNAs составляли 0.27 эВ [13] и 0.5 эВ [16] соответственно. Значение разрыва валентных зон на гетерогранице GaP/GaPN составляло 0.03 эВ [13], при этом значения энергии сродства к электрону для GaP, GaPN и GaPNAs составляли 3.8, 4.07 и 4.3 эВ соответ-ственно.…”

Section: детали моделированияunclassified

“…Значения разрыва зон проводимости на гетерограницах GaP/GaPN и GaP/GaPNAs составляли 0.27 эВ [13] и 0.5 эВ [16] соответственно. Значение разрыва валентных зон на гетерогранице GaP/GaPN составляло 0.03 эВ [13], при этом значения энергии сродства к электрону для GaP, GaPN и GaPNAs составляли 3.8, 4.07 и 4.3 эВ соответ-ственно. Время жизни неосновных носителей заряда для слоя GaPN и для электронов и дырок составляло 0.3 нс.…”

Section: детали моделированияunclassified

See 1 more Smart Citation

Численное моделирование характеристик солнечных элементов на основе GaPNAs/Si гетероструктур и GaN нитевидных нанокристаллов

Можаров¹,

Кудряшов²,

Bolshakov³

et al. 2016

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

С помощью методов численного моделирования рассмотрены режимы работы и определены конструкции солнечных элементов комбинированной размерности на основе планарной гетероструктуры GaPNAs/Si и массива GaN нитевидных нанокристаллов. Показано, что массив GaN нитевидных нанокристаллов обладает антиотражающими свойствами на уровне не хуже 2.5% при освещении солнечным спектром AM1.5D. Наибольшее влияние на эффективность работы солнечных элементов оказывают времена жизни неосновных носителей заряда и толщина фотоактивных слоев. Продемонстрировано, что эффективность двухпереходных солнечных элементов, состоящих из перехода на основе твердого полупроводникового раствора GaPNAs и массива GaN нитевидных нанокристаллов на Si подложке, достигает 32% при AM1.5D. ВведениеВ последнее время в связи с многочисленными дости-жениями в технологии роста полупроводниковых соеди-нений все отчетливее становится перспектива прямой интеграции полупроводников A III B V и кремния. Данная интеграция позволит создавать монолитные оптоэлек-тронные приборы с совершенно новыми характеристи-ками. Работы по непосредственному росту GaAs на Si-подложках ведутся достаточно давно [1,2], однако наличие относительно большого рассогласования в па-раметрах кристаллических решеток (∼ 4%) данных ма-териалов практически во всех экспериментах приводит к формированию большого количества дислокаций несоот-ветствий на гетероинтерфейсе (10 6 −10 7 см −2 ), появле-нию каналов стока неосновных носителей, что драмати-ческим образом влияет на эффективность работы прибо-ров. Полупроводниковое соединение GaP схоже по пара-метру решетки с кремнием, но при этом за счет того, что GaP является непрямозонным полупроводником [3], эф-фективность оптоэлектронных приборов (диодов, лазе-ров, фотовольтаических преобразователей и т. д.) на его основе относительно не высока. Добавление небольшого количества азота (менее 4%) в GaP существенно меняет его свойства, делая полупроводниковый твердый раствор GaPN прямозонным [4,5] и увеличивая его коэффициент поглощения. Отметим при этом, что значение ширины запрещенной зоны GaPN составляет около 2 эВ [3], что не является оптимальным при создании двухпереходных солнечных элементов (СЭ) на основе GaPN/Si. Разбавленные нитридные твердые растворы GaPNAs за счет варьирования содержания As и P могут быть решеточно согласованы с ростовой подложкой (Si). При этом появляется возможность независимого управления значением ширины запрещенной зоны в широком диа-пазоне значений 1.5−2 эВ [6]. Как было эксперимен-тально и теоретически показано в работах [7,8], СЭ с несколькими переходами на основе системы материалов GaPNAs/Si могут быть решеточно согласованными и об-ладать высокой эффективностью при низкой стоимости подложки.В данной работе рассматриваются СЭ комбиниро-ванной размерности на основе GaPNAs/Si, в которых эмиттерный слой верхнего перехода заменен на массивы GaN или GaP нитевидных нанокристаллов (ННК). Дан-ный подход имеет ряд преимуществ, включающий эф-фективную пассивацию лицевой поверхности верхнего перехода GaPNAs и формирование широкозонн...

show abstract

“…The band alignment was evaluated by a calculation method accounting for the band-anticrossing (BAC) model [27] and the model-solid theory [28]. This calculation method is able to describe the band alignments in compressively strained InGaPN/GaPN SQWs on GaP and Si [29]. In this calculation, we did not include the thin 4-ML-thick GaP capping layer.…”

Section: Article In Pressmentioning

confidence: 99%