Theoretical analysis of d electron effects on the electronic properties of wurtzite and zincblende GaN

Physica Status Solidi (B) Basic Research

Volumn 236, Issue 1, 2003, Pages 61-81

  Bouhafs, B ^a,b   Litimein, F ^b   Dridi, Z ^a,b   Ruterana, P ^a  

^a LABORATOIRE CRISMAT   (France)

^b UNIVERSITY OF SIDI BEL ABBES   (Algeria)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0037343484     PISSN: 03701972     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssb.200301506     Document Type: Article

References (94)

1. S. Nakamura, The Blue Laser Diode GaN Based Light Emitters and Lasers (Springer, Berlin, 1997). S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, Y. Sugimoto, and H. Kiyoku, Jpn. J. Appl. Phys. 36, L1059 (1997).
2. S. Nakamura, The Blue Laser Diode GaN Based Light Emitters and Lasers (Springer, Berlin, 1997). S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, Y. Sugimoto, and H. Kiyoku, Jpn. J. Appl. Phys. 36, L1059 (1997).
3. S. Nakamura, Semicond. Sci. Technol. 14, R27 (1999).
4. S. C. Jain, M. Willander, J. Narayan, and R. Van Overstraeten, J. Appl. Phys. 87, 965 (2000).
5. O. Brandt, H. Yang, B. Jenichen, Y. Suzuki, L. Daweritz, and K. H. Ploog, Phys. Rev. B 52, R2253 (1995).
6. D. Schikora, M. Hankein, D. J. As, K. Lischka, T. Litz, A. Waag, T. Buhrow, and F. Henneberger, Phys. Rev. B 54, R8381 (1996).
7. H. Okumura, H. Hamaguchi, T. Koizumi, K. Balakrishnan, Y. Ishida, M. Arita, S. Chichibu, H. Nakanish, T. Nagatomo, and S. Yoshida, J. Cryst. Growth 390, 189 (1998).
8. S. Bloom, J. Phys. Chem. Solids 32, 2027 (1971).
9. S. Bloom, G. Harbeke, E. Meier, and I. B. Ortenburger, phys. stat. sol. (b) 66, 161 (1974).
10. P. E. Van Camp, V. E. Van Doren, and J. T. Devreese, Phys. Rev. B 44, 9056 (1991).
11. I. Gorczyca, N. E. Christensen, P. Perlin, I. Grzegory, J. Jun, and M. Bockowski, Solid State Commun. 79, 1033 (1991).
12. S. Strite, J. J. Ruan, Z. Li, A. Salvador, H. Chen, D. J. Smith, W. J. Choyke, and H. Morkoç, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 1924 (1991).
13. Z. Sitar, M. J. Paisley, J. Ruan, J. W. Choyke, and R. F. Davis, J. Mater. Sci. Lett. 11, 261 (1992).
14. R. C. Powell, N.-E. Lee, Y.-W. Kim, and J. E. Greene, J. Appl. Phys. 73, 189 (1993).
15. A. Muñoz and K. Kunc, J. Phys., Condens. Matter 5, 6015 (1993). A. Muñoz and K. Kunc, Physica B 185, 422 (1993).
16. A. Muñoz and K. Kunc, J. Phys., Condens. Matter 5, 6015 (1993). A. Muñoz and K. Kunc, Physica B 185, 422 (1993).
17. A. Rubio, J. L. Corkill, M. L. Cohen, E. L. Shirley, and S. G. Louie, Phys. Rev. B 48, 11810 (1993).
18. A. F. Wright and J. S. Nelson, Phys. Rev. B 51, 7866 (1995).
19. D. Vogel, P. Kruger, and J. Pollmann, Phys. Rev. B 55, 12836 (1997).
20. S. K. Pugh, D. J. Dugdale, S. Brand, and R. A. Abram, Semicond. Sci. Technol. 14, 23 (1999).
21. C. Stampfl and C. G. Van de Walle, Phys. Rev. B 59, 5521 (1999).
22. N. E. Christensen and I. Gorczyca, Phys. Rev. B 47, 4307 (1993).
23. L. I. Berger, Semiconductors Materials (CRC Press, New York, 1997), p. 124.
24. V. Fiorentini, M. Methfessel, and M. Scheffler, Phys. Rev. B 47, 13353 (1993).
25. N. E. Christensen and I. Gorczyca, Phys. Rev. B 50, 4397 (1994).
26. S.-H. Wei and A. Zunger, Appl. Phys. Lett. 69, 2719 (1996).
27. Y.-N. Xu and W. Y. Ching, Phys. Rev. B 48, 4335 (1993).
28. K. Miwa and A. Fukumoto, Phys. Rev. B 48, 7897 (1993).
29. M. Palummo, C. M. Bertoni, L. Reining, and F. Finocchi, Physica B 185, 404 (1993).
30. P. Perlin, I. Gorczyca, S. Porowski, T. Suski, N. E. Christensen, and A. Polian, Jpn. J. Appl. Phys. 32, 334 (1993).
31. G. Ramírez-Flores, H. Navarro-Contreras, A. Lastras-Martínez, R. C. Powell, and J. E. Greene, Phys. Rev. B 50, 8433(1994).
32. A. F. Wright and J. S. Nelson, Phys. Rev. B 50, 2159 (1994).
33. W. R. L. Lambrecht and B. Segall, in: Properties of Group III Nitrides, edited by J. E. Edgar, EMIS Datareview Series, Vol. 11, Chap. 4 and 5 (INSPEC, London, 1994), pp. 151156. W. R. L. Lambrecht, B. Segall, S. Strite, G. Martin, A. Agarwal, H. Morkoc, and A. Rockett, Phys. Rev. B 50, 14155 (1994).
34. W. R. L. Lambrecht and B. Segall, in: Properties of Group III Nitrides, edited by J. E. Edgar, EMIS Datareview Series, Vol. 11, Chap. 4 and 5 (INSPEC, London, 1994), pp. 151156. W. R. L. Lambrecht, B. Segall, S. Strite, G. Martin, A. Agarwal, H. Morkoc, and A. Rockett, Phys. Rev. B 50, 14155 (1994).
35. H. Okumura, S. Yoshida, and T. Okahisa, Appl. Phys. Lett. 64, 2997 (1994).
36. J. Petalas, S. Logothetidis, S. Boultadakis, M. Alouani, and J. M. Wills, Phys. Rev. B 52, 8082 (1995).
37. M. Suzuki and T. Uenoyama, Jpn. J. Appl. Phys. 34, 3442 (1995).
38. M. Suzuki, T. Uenoyama, and A. Yanase, Phys. Rev. B 52, 8132 (1995).
39. W. J. Fan, M. F. Li, T. C. Chong, and J. B. Xia, J. Appl. Phys. 79, 188 (1996).
40. G. Martin, A. Botchkarev, A. Rockett, and H. Morkoc, Appl. Phys. Lett. 68, 2541 (1996).
41. G. D. Chen, M. Smith, J. Y. Lin, H. X. Jiang, S.-H. Wei, M. A. Khan, and C. J. Sun, Appl. Phys. Lett. 68, 2784 (1996).
42. J. A. Majewski, M. Stadele, and P. Vogl, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 449, 887 (1996).
43. M. Ferhat, A. Zoui, M. Certier, and B. Khelifa, phys. stat. sol. (b) 195, 415 (1996).
44. H. Aourag and B. Bouhafs, phys. stat. sol. (b) 201, 117 (1997).
45. K. Kim, W. R. L. Lambrecht, B. Segall, and M. van Schilfgaarde, Phys. Rev. B 56, 7363 (1997). K. Kim, S. Limpijumnong, W. R. L. Lambrecht, and B. Segall, in: III-V Nitrides, edited by F. A. Ponce, T. D. Moustakas, I. Akasaki, and B. A. Monemar, MRS Symposia Proceedings No. 449 (Materials Recherch Society, Pittsburgh, 1997), p. 929.
46. K. Kim, W. R. L. Lambrecht, B. Segall, and M. van Schilfgaarde, Phys. Rev. B 56, 7363 (1997). K. Kim, S. Limpijumnong, W. R. L. Lambrecht, and B. Segall, in: III-V Nitrides, edited by F. A. Ponce, T. D. Moustakas, I. Akasaki, and B. A. Monemar, MRS Symposia Proceedings No. 449 (Materials Recherch Society, Pittsburgh, 1997), p. 929.
47. M. van Schilfgaarde, A. Sher, and A.-B. Chen, J. Cryst. Growth 178, 8 (1997).
48. M. Suzuki and T. Uenoyama, Solid-State Electron. 41, 271 (1997).
49. M. Suzuki and T. Uenoyama, in: Group III Nitride Semiconductor Compounds, edited by B. Gil (Clarendon, Oxford 1998), pp. 307-342. M. Suzuki and T. Uenoyama, J. Cryst. Growth 189/190, 625 (1998).
50. M. Suzuki and T. Uenoyama, in: Group III Nitride Semiconductor Compounds, edited by B. Gil (Clarendon, Oxford 1998), pp. 307-342. M. Suzuki and T. Uenoyama, J. Cryst. Growth 189/190, 625 (1998).
51. Y. C. Yeo, T. C. Chong, and M. F. Li, J. Appl. Phys. 83, 1429 (1998).
52. B. Jogai, Solid State Commun. 107, 345 (1998).
53. J. J. Song and W. Shan, in: Group III Nitride Semiconductor Compounds, edited by B. Gil (Clarendon Press, Oxford 1998), pp. 182-241.
54. W. R. L. Lambrecht, in: Semiconductors and Semimetals, edited by J. I. Pankove and T. D. Moustakas, Vol. 50, Chap. 12 (Academic Press, San Diego, CA, 1998), pp. 369-408.
55. A. Tadjer, B. Abbar, M. Rezki, H. Aourag, and M. Certier, J. Phys. Chem. Solids 60, 419 (1999).
56. M. Guadalupe, M. Armenta, A. R. Serrato, and M. A. Borja, Phys. Rev. B 62, 4890 (2000).
57. M. Cardona, N. E. Christensen, Solid State Commun. 116, 421 (2000).
58. I. Vurgaftman, J. R. Meyer, and L. R. Ram-Mohan, J. Appl. Phys. 89, 5815 (2001), and references therein.
59. P. Hohenberg and W. Kohn, Phys. Rev. B 136, 864 (1964). W. Kohn and L. S. Sham, Phys. Rev. A 140, 1133 (1965).
60. P. Hohenberg and W. Kohn, Phys. Rev. B 136, 864 (1964). W. Kohn and L. S. Sham, Phys. Rev. A 140, 1133 (1965).
61. M. Goano, E. Bellotti, E. Ghillino, G. Ghione, and K. F. Brennan, J. Appl. Phys. 88, 6467 (2000), and references therein.
62. A. Kobayashi, O. F. Sankey, S. M. Volz, and J. D. Dow, Phys. Rev. B 28, 935 (1983).
63. W. Y. Ching and B. N. Harmon, Phys. Rev. B 34, (1986).
64. P. Blaha, K. Schwarz, P. I. Sorantin, and S. B. Trickey, Comput, Phys. Commun. 59, 399 (1990).
65. J. P. Perdew and Y. Wang, Phys. Rev. B 45, 13244 (1992).
66. H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976).
67. H. Schulz and K. H. Thiemann, Solid State Commun. 23, 815 (1977).
68. K. Kim, W. R. L. Lambrecht, and B. Segall, Phys. Rev. B 53, 16310 (1996).
69. R. Dingle, D. D. Sell, S. E. Stokowski, and M. Ilegems, Phys. Rev. B 4, 1211 (1971).
70. W. Shan, T. J. Schmidt, R. J. Hauenstein, J. J. Song, and B. Goldenberg, Appl. Phys. Lett. 66, 3492 (1995). W. Shan, T. J. Schmidt, X. H. Yang, S. J. Hwang, J. J. Song, and B. Goldenberg, Appl. Phys. Lett. 66, 985 (1995).
71. W. Shan, T. J. Schmidt, R. J. Hauenstein, J. J. Song, and B. Goldenberg, Appl. Phys. Lett. 66, 3492 (1995). W. Shan, T. J. Schmidt, X. H. Yang, S. J. Hwang, J. J. Song, and B. Goldenberg, Appl. Phys. Lett. 66, 985 (1995).
72. W. Shan, R. J. Hauenstein, A. J. Fischer, J. J. Song, W. G. Perry, M. D. Bremser, R. F. Davis, and B. Goldenberg, Phys. Rev. B 54, 13460 (1996). W. Shan, A. J. Fisher, J. J. Song, G. E. Bulman, H. S. Kong, M. T. Leonard, W. G. Perry, M. D. Bremser, and R. F. Davis, Appl. Phys. Lett. 69, 740 (1996).
73. W. Shan, R. J. Hauenstein, A. J. Fischer, J. J. Song, W. G. Perry, M. D. Bremser, R. F. Davis, and B. Goldenberg, Phys. Rev. B 54, 13460 (1996). W. Shan, A. J. Fisher, J. J. Song, G. E. Bulman, H. S. Kong, M. T. Leonard, W. G. Perry, M. D. Bremser, and R. F. Davis, Appl. Phys. Lett. 69, 740 (1996).
74. B. Gil, O. Briot, and R.-L. Aulombard, Phys. Rev. B 52, R17028 (1995).
75. B. A. Monemar, Phys. Rev. B 10, 676 (1974).
76. L. Eckey, L. Podlowskii, A. Goldner, A. Hoffmann, I. Broser, B. K. Meyer, D. Volm, T. Streibl, T. Detchprohm, H. Amano, and I. Akasaki, in: Silicon Carbide and Related Materials 1995, edited by S. Nakashima, H. Matsunami, S. Yoshida, and H. Harima, Institute of Physics Conference Series No. 142 (IOP, London 1996), p. 943.
77. D. Volm, K. Oettinger, T. Streibl, D. Kovalev, M. Ben-Chorin, J. Diener, B. K. Meyer, J. Majewski, L. Eckey, A. Huffman, H. Amano, and I. Akasaki, Phys. Rev. B 53, 16543 (1996).
78. S. Chichibu, T. Azuhata, T. Sota, H. Amano, and I. Akasaki, Appl. Phys. Lett. 70, 2085 (1997).
79. A. Shikanai, T. Azuhata, T. Sota, S. Chichibu, K. Horino, and S. Nakamura, J. Appl. Phys. 81, 417 (1997).
80. J. A. Majewski, M. Stadele, and P. Vogl, in: III-V Nitrides, edited by T. Moustakas, B. Monemar, I. Akasaki, and F. Ponce, MRS Symposia Proceedings No. 449 (Materials Research Society, Pittsburgh, 1997), p. 887.
81. J. J. Hopfield, J. Phys. Chem. Solids 15, 97 (1960).
82. P. Perlin, I. Gorczyca, N. E. Christensen, I. Grzegory, H. Teisseyre, and T. Suski, Phys. Rev. B 45, 13307 (1992).
83. S.-H. Wei and A. Zunger, Phys. Rev. B 60, 5404 (1999).
84. A. Garcia and M. L. Cohen, Phys. Rev. B 47, 4215 (1993).
85. L. Pauling, The Nature of Chemical Bond (Cornell University Press, New York, 1960).
86. J. C. Phillips, Bonds and Bands in Semiconductors (Academic Press, New York 1973).
87. A. Zaoui, B. Bouhafs, M. Ferhat, and H. Aourag, phys. stat. sol. (b) 189, 5 (1995).
88. A. Zaoui and M. Ferhat, phys. stat. sol. (b) 225, 15 (2001).
89. D. C. Reynolds, D. C. Look, W. Kim, O. Aktas, A. Botchkarev, A. Salvador, H. Morkoc, and D. N. Talwar, J. Appl. Phys. 80, 594 (1996).
90. R. Stepniewski, K. P. Korona, A. Wysmoek, J. M. Baranowski, K. Pakua, M. Potemski, G. Martinez, I. Grzegory, and S. Porowski, Phys. Rev. B 56, 15151 (1997).
91. R. Stepniewski, M. Potemski, A. Wysmoek, K. Pakua, J. M. Baranowski, J. Lusakowski, I. Grzegory, S. Porowski, G. Martinez, and P. Wyder, Phys. Rev. B 60, 4438 (1999).
92. S. A. Ding, S. R. Barman, K. Horn, and V. L. Alpherovich, in: Proceedings of ICPS-23, edited by M. Scheffler and R. Zimmermann (World Scientific, Singapore, 1996), p. 525.
93. T. Lei, M. Fanciulli, R. J. Molnar, T. D. Moustakas, R. J. Graham, and J. Scanion, J. Appl. Phys. Lett. 95, 944 (1991).
94. S. A. Ding, G. Neuhold, J. H. Weaver, P. Häberle, K. Horn, O. Brandt, H. Yang, and K. Ploog, J. Vac. Sci. Technol. A 14, 819 (1996).