Transición electrónica fundamental en pozos cuánticos GaN/InGaN/GaN con estructura de zincblenda

 

H. Hernández-Cocoletzi¹, D. A. Contreras-Solorio², J. Madrigal-Melchor², J. Arriaga³

 

¹ Facultad de Ingeniería Química, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Apartado Postal J-48, Puebla, Puebla, 72570, México

² Escuela de Física, UAZ, Av. Preparatoria 301, 98060 Zacatecas, México

³ Instituto de Física, BUAP, Apartado Postal J-48, 72570, Puebla México

 

Recibido: 14 de octubre de 2005.
Aceptado: 16 de julio de 2006.

 

Resumen

En este trabajo calculamos la energía de transición entre el primer nivel de huecos y el primer nivel de electrones (1h-1e) en pozos cuánticos de GaN/In_xGa_1-xN/GaN con estructura cúbica. Los cálculos los realizamos mediante la aproximación empírica de amarre fuerte (tight binding) con una base de orbitales atómicos sp³s*, interacción a primeros vecinos e incorporando el acoplamiento espín-órbita, en conjunto con el método de empalme de las funciones de Green de superficie. Los parámetros de amarre fuerte de la aleación los obtuvimos a partir de los parámetros de los compuestos binarios GaN e InN, utilizando la aproximación del cristal virtual. Analizamos el comportamiento de la energía de transición como función del ancho del pozo para x=0.1 y x=0.2, usando varios valores del band offset. La tensión en el pozo la tomamos en cuenta escalando los parámetros de amarre fuerte considerando dos conjuntos de valores para la ley de escalamiento.

Palabras clave: Pozos cuánticos; Estados electrónicos; Aleaciones.

 

Abstract

In this work we calculate the transition energy from the first level of holes to the first level of electrons (1h-1e) for cubic GaN/In_xGa_1-xN/GaN quantum wells. We employ the empirical tight binding approach with an sp³s* orbital basis, nearest neighbors interactions and the spin-orbit coupling, together with the surface Green function matching method. We obtain the tight binding parameters of the alloy from those of the binary compounds GaN and InN using the virtual crystal approximation. We study the transition energy behavior varying the well width for x=0.1 and x=0.2, using several values for the band offset and for two sets of exponent values used in the tight-binding parameters scaling rule when we take into account the strain in the well.

Keywords: Quantum wells; Electronic states; Alloys.

 

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Agradecimientos. Este trabajo fue parcialmente apoyado por SEP-CONACyT, Proyecto #2003-01-21-001-051

 

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