Numéro
J. Phys. France
Volume 44, Numéro 9, septembre 1983
Page(s) 1085 - 1093
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:019830044090108500
J. Phys. France 44, 1085-1093 (1983)
DOI: 10.1051/jphys:019830044090108500

Band structure calculations in N-ary alloys

A.A. Mbaye1 et F. Aymerich2

1  Laboratoire de Physique du Solide et Energie Solaire, C.N.R.S. Sophia Antipolis, rue Bernard Grégory, 06560 Valbonne, France
2  Istituto di Fisica dell'Universita di Cagliari, Cagliari and Gruppo Nationale di Struttura della materia del Consiglio Nationale della Ricerche, Cagliari, Italy


Abstract
A method for simple calculations of the electronic structure of complex crystalline alloys is presented This method is twostepwise : within the virtual crystal approximation (VCA) a general interpolation scheme is achieved for the determination of the physical properties of the alloy in terms of those of its pure constituents and the intrinsic (VCA) bowing effects of their related simplest (pseudo binary) alloys. The second step of this method is an extension of the Dielectric Method to account for disorder effects in the general alloy, including a k dependent parameterization of the extrinsic bowing effects. Applied to the III-V compound-based materials, the general expressions of lattice parameter and higher symmetry points optical transitions as functions of compositions are derived for these isovalent ternary and quaternary alloys.


Résumé
Une méthode simple pour les calculs des structures électroniques et d'alliages complexes est présentée. Cette méthode comporte deux étapes : dans l'approximation du cristal virtuel (VCA) nous avons établi un schéma général d'interpolation des propriétés physiques de l'alliage en fonction de celles de ses constituants purs et des effets de non-linéarité intrinsèque dans leurs alliages les plus simples (pseudobinaires). Dans la seconde étape les effets de non-linéarité liés au désordre dans l'alliage sont pris en compte par une paramétrisation d6pendant de k. Cette m6thode est appliquée aux alliages isovalents ternaires et quaternaires de composés III-V, établissant des expressions générales de leurs paramètres cristallins et des transitions optiques aux points de plus haute symétrie de la zone de Brillouin.

PACS
7120G - Other metals and alloys.

Key words
band structure of crystalline semiconductors and insulators -- band theory models and calculation methods -- III V semiconductors