Электронная структура α-Al2O3: ab initio моделирование и сравнение с экспериментом
Т. В. Перевалов, А. В. Шапошников, В. А. Гриценко, Х. Вонг+, Ж. Х. Хан*, Ч. В. Ким*
Институт физики полупроводников Сибирского отд. РАН, 630090 Новосибирск, Россия
+Electronic Engineering Department, City University of Hong Kong, Tat Chee Avenue, Hong Kong, Korea
*Memory Division, Semiconductor Business, Samsung Electronics Co. Ltd, 449-711 San24, Nongseo-Dong, Kiheung-Gu, Yongin-City, Kyunggi-Do, Korea
PACS: 71.20.Ps, 72.80.Sk, 75.15.Mb, 77.84.Bw
Abstract
Методом ALD получены пленки Al2O3 толщиной 150 Å на
кремнии и изучены рентгеновские XPS и ультрафиолетовые UPS фотоэлектронные
спектры валентной зоны. Неэмпирическим ab-initio методом функционала
плотности рассчитана электронная зонная структура корунда
α-Al2O3 и сопоставлена с результатами экспериментов. Валентная
зона α -Al2O3 состоит из двух подзон, разделенных ионной щелью.
Нижняя зона сформирована, в основном, 2s-состояниями кислорода. Верхняя
зона сформирована 2p-состояниями кислорода с вкладом 3s-, 3p-состояний
алюминия. Наблюдается сильная анизотропия эффективной массы для дырок -
, . Значение эффективной
массы электронов не зависит от направления
.