DOI: 10.1051/jp3:1993240
J. Phys. III France 3 (1993) 1809-1818

Electronic properties of strained heterostructures

Moulay Driss Rahmani and Pierre Masri

Université Montpellier II, Sciences et Techniques du Languedoc, Laboratoire d'Etudes des Surfaces, Interfaces et Composants, Unité de Recherche associée au C.N.R.S. n° D07870, Case courrier 088, Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier Cedex 5, France

(Received 10 November 1992, revised 11 February 1993, accepted 25 February 1993)

Abstract
We present a theoretical study of the electronic properties of heterostructures composed of strained layers sandwiched between two identical semiconductors. The electronic structure is calculated by using the theory of interface response functions within the frame of a two band model which provides a reasonable description of the bulk electronic structure of the host materials. This theory is then applied to the heterostructures AlSb/GaSb/AlSb, InAs/GaSb/InAs and GaSb/InAs/GaSb. In our model, the strains are due to weakly-lattice mismatched materials. The evolution of the electronic structure is examined in function of the interfacial strains and of the sandwiched layer thickness.

Résumé
Dans cette communication, nous présentons une approche théorique des propriétés électroniques des hétérostructures composées d'une couche semiconductrice contrainte en sandwich entre deux semiconducteurs identiques. Notre calcul est basé sur la théorie des fonctions-réponse d'interface et sur un modèle à deux bandes permettant de décrire convenablement la structure électronique de volume des matériaux " hôtes ". Nous présentons des applications aux systèmes suivants : AlSb/GaSb/AlSb, InAs/GaSb/InAs et GaSb/InAs/GaSb. Les contraintes interfaciales dont nous tenons compte sont dues au désaccord de maille qui existe entre ces matériaux. Nous comparons la structure électronique calculée en présence de la contrainte interfaciale avec celle sans contrainte. Nous étudions par ailleurs l'effet de la variation de l'épaisseur de la couche intercalée sur les états électroniques de l'hétérostructure.

© Les Editions de Physique 1993