Ab initio study of Ga-GaN system: Transition from adsorbed metal atoms to a metal-semiconductor junction
PBN-AR
Instytucja
Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego (Uniwersytet Warszawski)
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
en
Czasopismo
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A
ISSN
0734-2101
EISSN
Wydawca
A V S AMER INST PHYSICS
DOI
URL
Rok publikacji
2015
Numer zeszytu
6
Strony od-do
061101
Numer tomu
33
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
1,40
Słowa kluczowe
en
Surface states
Gallium
III-V semiconductors
Adsorption
Fermi levels
Streszczenia
Język
en
Treść
Ab initio studies of a GaN(0001)-Ga system with various thicknesses of a metallic Ga layer were undertaken. The studied systems extend from a GaN(0001) surface with a fractional coverage of gallium atoms to a Ga-GaN metal–semiconductor (m–s) contact. Electronic properties of the system are simulated using density functional theory calculations for different doping of the bulk semiconductor. It is shown that during transition from a bare GaN(0001) surface to a m–s heterostructure, the Fermi level stays pinned at a Ga-broken bond highly dispersive surface state to Ga–Ga states at the m–s interface. Adsorption of gallium leads to an energy gain of about 4 eV for a clean GaN(0001) surface and the energy decreases to 3.2 eV for a thickly Ga-covered surface. The transition to the m–s interface is observed. For a thick Ga overlayer such interface corresponds to a Schottky contact with a barrier equal to 0.9 and 0.6 eV for n- and p-type, respectively. Bond polarization-related dipole layer occurring due to an electron transfer to the metal leads to a potential energy jump of 1.5 eV, independent on the semiconductor doping. Additionally high electron density in the Ga–Ga bond region leads to an energy barrier about 1.2 eV high and 4 Å wide. This feature may adversely affect the conductivity of the n-type m–s system.
Cechy publikacji
discipline:Fizyka
discipline:Physics
Original article
Original article presents the results of original research or experiment.
Oryginalny artykuł naukowy
Oryginalny artykuł naukowy przedstawia rezultaty oryginalnych badań naukowych lub eksperymentu.
Inne
System-identifier
PBN-R:750522
CrossrefMetadata from Crossref logo
Cytowania
Liczba prac cytujących tę pracę
Brak danych
Referencje
Liczba prac cytowanych przez tę pracę
Brak danych