Spinodal decomposition ranges of In_x Ga_1–x N_y P_1–y and GaAs_x N_y P_1–x–y alloys

S.F. Díaz Albarrán*, V.A. Elyukhin**

* Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica–IPN, Avenida Sta. Ana, 1000 México, D. F., 04430, México.

** Departamento de Ingeniería Eléctrica, CINVESTAV–IPN, Avenida IPN, 2508 México, D. F., 07360, México.

Recibido el 28 de septiembre de 2006
Aceptado el 16 de marzo de 2007

Abstract

We have described spinodal decomposition ranges of GaP–rich GaAs_x N_yP_1–x–y and In_x Ga_1–x N_yP_1–y alloy lattices matched to the GaP (001) substrate up to temperatures of 600°C. Transformation of bonds, strain and coherency strain energies at the phase separation are taken into account. The alloys are considered to be strictly regular solutions. The strain energies of the alloys were calculated with the interaction parameters estimated by the valence force field model. It is shown that GaAs_xN_yP_1–x–y, having one mixed sublattice, are more promising from the spinodal decomposition standpoint than In_xGa_1–xN_yP_1–y, with two mixed sublattices.

Keywords: Quaternary alloys; spinodal decomposition.

Resumen

Describimos las regiones de descomposición espinodal de las aleaciones GaAs_xNyP_1–x–y y In_xGa_1–xN_yP_1–y crecidas sobre el substrato GaP (001) hasta una temperatura de 600°C. Se tomó en cuenta la transformación de los enlaces, las energías de deformación y de deformación de coherencia en la separación de fase. Las aleaciones se consideran como soluciones estrictamente regulares. Las energías de deformación de las aleaciones se calculan con los parámetros de interacción estimados por el modelo de campo de fuerza de valencia. Se muestra que las aleaciones que tienen una subred de mezclado GaAs_xN_yP_1–x–y, son más prometedoras desde el punto de vista de la descomposición espinodal que las aleaciones con dos subredes de mezclado In_xGa_1–xN_yP_1–y.

Descriptores: Aleaciones cuaternarias; descomposición espinodal.

PACS: 81.05.Ea;64.75.+g

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