(ZnO)_(1-x)(InN)_xの結晶成長初期段階の第一原理計算による研究

摘要

最近、(Ⅱ-Ⅵ)1-x(Ⅲ-Ⅴ)x混晶半導体として、酸化亜鉛と窒化インジウムの新規混晶半導体 (ZnO)_(1-x)(InN)_x (以下 ZION と称する) が九州大学のグループによって合成された。ZION は擬 2 元混晶系で安定なWurzite構造を有し、組成比によってバンドギャップを制御可能なため、光デバイスや励起子を利用したエキシトントランジスタへの応用が期待されている。我々はこれまでにIQB理論を用いた電子状態計算を行うことで、ZIONのバンドギャップの組成比依存性を求め、実験と良い一致が得られた。本研究では、ZION の結晶成長の初期段階に関する知見を得ることを目的に、ZnO(0001)表面に対する、In及びN原子の吸着エネルギーが(0001)表面の極性にどのように依存するか、またZnO表面にInNがどのように取り込まれるかについて第一原理計算を用いて調べた。