Rối loạn gây ra bất thường trong phổ IR ở các siêu mạng AlGaN ngắn và hợp kim

Chúng tôi báo cáo một nghiên cứu thực nghiệm (quang phổ phản xạ hồng ngoại) và lý thuyết về các phonon quang cực trong các hợp chất nitride ba phương giác: AlNm/GaNn (n=2-8, m=4, 8) siêu mạng (SL) và hợp kim AlxGa1−xN (x=0.08-0.55) được sắp xếp tự phát. Trong phổ phản xạ hồng ngoại (IR), chúng tôi đã phát hiện hai chế độ có phân tách LO-TO mạnh (20-150 cm−1) và một số chế độ có phân tách LO-TO nhỏ (1-3 cm−1). Tất cả các chế độ đều có tham số suy giảm rất cao ≥20 cm−1. Quan sát bất thường là giá trị âm của độ mạnh dao động cho chế độ IR yếu tại ~690 cm−1, điều này gợi ý sự không ổn định của mạng tinh thể, phù hợp với sự suy giảm cao quan sát được. Chúng tôi đã tìm thấy từ các tính toán động học mạng rằng các chế độ IR yếu hoạt động tương ứng với các chế độ tập trung tại các giao diện GaN-AlN. Phân tích của chúng tôi cho thấy rằng một chế độ bất thường được gây ra bởi các hiệu ứng rối loạn và phát sinh do sự chồng chéo mạnh mẽ của các nhánh phonon LO-TO của GaN và AlN khối. Trong các mẫu SL, chế độ bất thường tương ứng với các phonon tập trung vào các không đồng nhất giao diện.