비등방 다음 이웃 이징 모형을 이용한 적층결함 에너지 계산 (Calculation of the Stacking Fault Energy by Using the Anisotropic Next-Nearest Neighbor Ising Model)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 70권 / 8호 / 630 ~ 636페이지
· 저자명 : 정병현, 박지상

초록

적층결함 (stacking fault) 은 물질에서 생성되는 확장된 결함 (extended defect) 의 일종으로, 많은물질에서 전하의 이동을 저해하고 전하 재결합을 촉진하여 전자 소자의 성능을 저해하는 것으로 알려져있다. 반도체 내 적층결함의 안정성은 일반적으로 제일원리 계산을 수행해서 연구된다. 또한 비등방다음이웃 이징 모형(anisotropic next-nearest neighbor Ising model, ANNNI)을 이용하여 기술될 수도있는데, 다형체의 총에너지를 제일원리 계산을 통해 얻어 구성하게 된다. 본 연구에서는 다이아몬드 Si와섬아연석형구조 CdTe, ZnS 및 GaAs에 대한 ANNNI 모형을 만들었으며, 두 층과 세 층 사이의 상호작용을 고려함으로써 두 층만을 고려한 모형에 비해 오차를 줄일 수 있었다. 이렇게 만들어진 ANNNI 모형을 이용하여 예측한 적층결함 에너지는 제일원리 계산을 통해 직접 계산한 적층결함 에너지와 유사하였다

영어초록

A stacking fault is a type of extended defect formed in a material. It is known to prohibit the transport of charges in semiconductor materials and promote the recombination of charges; therefore, the performance of electronic devices can be suppressed. For investigating of the stability of stacking faults, first-principles calculations are widely performed, which can be also described using an anisotropic next-nearest-neighbor Ising model (ANNNI) and can be constructed using the total energy of polytypes obtained from the first-principles calculations. In this study, we constructed the ANNNI model for diamond Si and zinc-blende CdTe, ZnS, and GaAs. Our models consider the interactions between two and three layers, resulting in a lower error than the models using only two-layer interactions. The predicted stacking fault energy was similar to that from the first-principles calculations, indicating that the stacking fault energy can be obtained using the ANNNI model.

참고자료

· 없음