Electronic structure simulation of thin silicon layers: Impact of orientation, confinement, and strain

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Beitragende

  • Thomas Joseph - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Technische Universität Chemnitz (Autor:in)
  • Florian Fuchs - , Technische Universität Chemnitz, Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Jörg Schuster - , Technische Universität Chemnitz, Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme, Technische Universität Dresden (Autor:in)

Abstract

Silicon-on-insulator is a key technology to support the continuation of Moore's law. This publication investigates the impact of orientation, confinement, and strain on the electronic structure of thin silicon slabs using density functional theory. The comparative study of low-index orientations demonstrates that confinement not only widens the band gap but also transforms the band gap type. For thin silicon layers, strain can alter band gap and band gap type, too. By comparing our findings for different crystal orientations, we demonstrate that the consideration of the electronic structure of strained and confined silicon is of high relevance for modelling actual devices.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer115522
FachzeitschriftPhysica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures
Jahrgang146
PublikationsstatusVeröffentlicht - Jan. 2023
Peer-Review-StatusJa

Schlagworte

ASJC Scopus Sachgebiete

Schlagwörter

  • Confinement, Density functional theory, Electronic structure, Silicon, Strain