Band alignment of β-(AlxGa1−x)2O3 alloys via atomic solid-state energy scale approach
Source abstract
Abstract
We presented a simple estimation method for band alignment of semiconductor alloys based on the atomic solid-state energy (SSE) scale. Our method has the advantage that natural band alignment can be determined using the SSE and energy gap of materials. We investigated several examples of the valence band offset and conduction band offset for β-(AlxGa1−x)2O3 related heterostructures, and our results were in good agreement with previous experimental data. These results indicated that simple and practical prediction of the band offset and alignment of ionic bonded semiconductors can be attained.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Ga2O3 and related materials · ZnO doping and properties · Semiconductor materials and devices
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute , 2-4-10, Aomi, Koto-ku, Tokyo 135-0064, Japan
References (100+)
Show source-provided references
1. J. Vac. Sci. Technol., A · 2013 · 31 · 05082110.1116/1.4818426 ↗
2. Appl. Phys. Express · 2018 · 11 · 06010110.7567/apex.11.060101 ↗
3. Phys. Rev. B · 1984 · 30 · 487410.1103/physrevb.30.4874 ↗
4. Phys. Rev. B · 2014 · 90 · 15540510.1103/physrevb.90.155405 ↗
5. Nature · 2003 · 423 · 62610.1038/nature01665 ↗
6. Appl. Phys. Lett. · 2009 · 94 · 01210410.1063/1.3059569 ↗
7. npj Comput. Mater. · 2018 · 4 · 1710.1038/s41524-018-0073-z ↗
8. Adv. Theory Simul. · 2018 · 1 · 180007510.1002/adts.201800075 ↗
9. Chem. Mater. · 2018 · 30 · 837510.1021/acs.chemmater.8b03529 ↗
10. npj Comput. Mater. · 2019 · 5 · 110.1038/s41524-019-0200-5 ↗
11. Comput. Mater. Sci. · 2018 · 151 · 17410.1016/j.commatsci.2018.05.002 ↗
12. Phys. Chem. Chem. Phys. · 2011 · 13 · 1664410.1039/c1cp22128k ↗
13. J. Electrochem. Soc. · 1978 · 125 · 22810.1149/1.2131419 ↗
14. Am. Mineral. · 2000 · 85 · 54310.2138/am-2000-0416 ↗
15. Inorg. Chem. · 1988 · 27 · 73410.1021/ic00277a030 ↗
16. J. Am. Chem. Soc. · 2011 · 133 · 1685210.1021/ja204670s ↗
17. J. Solid State Chem. · 2015 · 231 · 13810.1016/j.jssc.2015.07.037 ↗
18. Nature · 2001 · 414 · 33810.1038/35104607 ↗
19. Chem. Soc. Rev. · 2009 · 38 · 25310.1039/b800489g ↗
20. J. Cheminf. · 2016 · 8 · 1710.1186/s13321-016-0129-3 ↗
21. J. Phys.: Condens. Matter · 2009 · 21 · 39550210.1088/0953-8984/21/39/395502 ↗
22. J. Phys.: Condens. Matter · 2017 · 29 · 46590110.1088/1361-648x/aa8f79 ↗
23. Phys. Rev. Lett. · 1996 · 77 · 386510.1103/physrevlett.77.3865 ↗
24. Phys. Rev. B · 1994 · 50 · 1795310.1103/physrevb.50.17953 ↗
25. Phys. Rev. B · 1976 · 13 · 518810.1103/physrevb.13.5188 ↗
26. J. Am. Ceram. Soc. · 2016 · 99 · 246710.1111/jace.14222 ↗
27. Phys. Rev. Appl. · 2018 · 10 · 01100310.1103/physrevapplied.10.011003 ↗
28. Appl. Phys. Lett. · 2018 · 112 · 24210110.1063/1.5036991 ↗
29. J. Appl. Crystallogr. · 2011 · 44 · 127210.1107/s0021889811038970 ↗
30. Science · 2016 · 351 · aad300010.1126/science.aad3000 ↗
31. J. Chem. Phys. · 2020 · 152 · 07410110.1063/1.5143061 ↗
32. Phys. Rev. B · 2012 · 85 · 15510910.1103/physrevb.85.155109 ↗
33. J. Chem. Theory Comput. · 2019 · 15 · 506910.1021/acs.jctc.9b00322 ↗
34. Phys. Rev. · 1965 · 140 · A31610.1103/physrev.140.a316 ↗
35. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 · 1974 · 13 · 157810.1143/jjap.13.1578 ↗
36. Appl. Phys. Lett. · 1997 · 71 · 93310.1063/1.119693 ↗
37. Appl. Phys. Lett. · 2000 · 77 · 416610.1063/1.1330559 ↗
38. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 · 2015 · 54 · 11260110.7567/jjap.54.112601 ↗
39. Am. Mineral. · 1957 · 42 · 398
40. Appl. Phys. Lett. · 2007 · 91 · 20351010.1063/1.2805742 ↗
41. Appl. Phys. Lett. · 2014 · 105 · 16210710.1063/1.4900522 ↗
42. Appl. Phys. Lett. · 2018 · 112 · 23210310.1063/1.5027005 ↗
43. J. Alloys Compd. · 2018 · 745 · 29210.1016/j.jallcom.2018.02.177 ↗
44. ECS Trans. · 2019 · 92 · 7910.1149/09207.0079ecst ↗
45. Phys. Rev. B · 1989 · 39 · 187110.1103/physrevb.39.1871 ↗
46. J. Chem. Phys. · 2003 · 118 · 820710.1063/1.1564060 ↗
47. J. Chem. Phys. · 2006 · 124 · 21990610.1063/1.2204597 ↗
48. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 · 2018 · 57 · 04031410.7567/jjap.57.040314 ↗
49. J. Appl. Phys. · 2019 · 126 · 09570210.1063/1.5113509 ↗
50. J. Phys. D: Appl. Phys. · 2019 · 52 · 29510410.1088/1361-6463/ab18e0 ↗
51. Vacuum · 2017 · 142 · 5210.1016/j.vacuum.2017.05.006 ↗
52. Appl. Phys. Lett. · 2014 · 104 · 19210410.1063/1.4876920 ↗
53. Appl. Surf. Sci. · 2018 · 433 · 53010.1016/j.apsusc.2017.10.075 ↗
54. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 · 2016 · 55 · 1202B610.7567/jjap.55.1202b6 ↗
55. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 · 2019 · 58 · 06091010.7567/1347-4065/ab219f ↗
56. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 · 2018 · 57 · 08030810.7567/jjap.57.080308 ↗
57. J. Electron. Mater. · 2019 · 48 · 156810.1007/s11664-018-06885-x ↗
58. ECS J. Solid State Sci. Technol. · 2019 · 8 · Q300110.1149/2.0021907jss ↗
59. ECS J. Solid State Sci. Technol. · 2019 · 8 · P35110.1149/2.0261906jss ↗
60. APL Mater. · 2019 · 7 · 07111510.1063/1.5110498 ↗
61. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 · 2017 · 56 · 07110110.7567/jjap.56.071101 ↗
62. Phys. Status Solidi B · 2016 · 253 · 62310.1002/pssb.201552519 ↗
63. Appl. Phys. Lett. · 2015 · 106 · 10210710.1063/1.4915262 ↗
64. Appl. Surf. Sci. · 2018 · 434 · 44010.1016/j.apsusc.2017.10.156 ↗
65. J. Vac. Sci. Technol., B · 2018 · 36 · 06120710.1116/1.5052620 ↗
66. ECS J. Solid State Sci. Technol. · 2017 · 6 · Q305210.1149/2.0131702jss ↗
67. Appl. Phys. Lett. · 2019 · 115 · 25160310.1063/1.5126150 ↗
68. ACS Appl. Mater. Interfaces · 2019 · 11 · 3509510.1021/acsami.9b10626 ↗
69. ACS Appl. Electron. Mater. · 2020 · 2 · 45610.1021/acsaelm.9b00704 ↗
70. Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 · 2018 · 57 · 07030410.7567/jjap.57.070304 ↗
71. J. Appl. Phys. · 2019 · 126 · 04570710.1063/1.5112067 ↗
72. Appl. Phys. Lett. · 2019 · 115 · 06160210.1063/1.5100589 ↗
73. Adv. Mater. · 2014 · 26 · 470410.1002/adma.201401054 ↗
74. J. Vac. Sci. Technol., A · 2020 · 38 · 02320210.1116/1.5138715 ↗
75. Appl. Phys. Lett. · 2018 · 112 · 26160210.1063/1.5035372 ↗
76. Appl. Phys. Lett. · 2017 · 111 · 16210510.1063/1.5003930 ↗
77. Nanoscale Res. Lett. · 2012 · 7 · 56210.1186/1556-276x-7-562 ↗
78. J. Appl. Phys. · 2020 · 127 · 01530210.1063/1.5125978 ↗
79. ECS J. Solid State Sci. Technol. · 2019 · 8 · Q315410.1149/2.0281907jss ↗
80. Appl. Phys. Lett. · 2018 · 113 · 18210110.1063/1.5055941 ↗
81. Chin. Phys. B · 2011 · 20 · 11610110.1088/1674-1056/20/11/116101 ↗
82. Nanoscale Res. Lett. · 2019 · 14 · 110.1186/s11671-019-3181-x ↗
83. Phys. Rev. B · 1977 · 16 · 264210.1103/physrevb.16.2642 ↗
84. Phys. Rev. B · 1978 · 18 · 440210.1103/physrevb.18.4402 ↗
85. J. Appl. Phys. · 1999 · 85 · 273210.1063/1.369590 ↗
86. Phys. Rev. Lett. · 2000 · 84 · 607810.1103/physrevlett.84.6078 ↗
87. Phys. Rev. B · 2001 · 64 · 20531010.1103/physrevb.64.205310 ↗
88. Science · 2003 · 300 · 172610.1126/science.1083894 ↗
89. 2010
90. Phys. Rev. Lett. · 2018 · 121 · 19680210.1103/physrevlett.121.196802 ↗
91. Phys. Rev. B · 1985 · 32 · 696810.1103/physrevb.32.6968 ↗
92. J. Appl. Phys. · 2011 · 109 · 09450210.1063/1.3583655 ↗
93. J. Appl. Phys. · 1997 · 81 · 160610.1063/1.363895 ↗
94. Appl. Surf. Sci. · 2016 · 371 · 11810.1016/j.apsusc.2016.02.164 ↗
95. J. Appl. Phys. · 2011 · 110 · 05371110.1063/1.3624757 ↗
96. Appl. Surf. Sci. · 2019 · 479 · 124610.1016/j.apsusc.2019.02.069 ↗
97. Appl. Phys. Rev. · 2017 · 4 · 02130110.1063/1.4980153 ↗
98. Solid State Commun. · 2018 · 270 · 14710.1016/j.ssc.2017.12.008 ↗
99. J. Solid State Chem. · 2019 · 274 · 33710.1016/j.jssc.2019.01.039 ↗
100. Mater. Discovery · 2018 · 11 · 110.1016/j.md.2018.06.001 ↗