大家好，本周小賽給大家?guī)?lái)的是自發(fā)極化效應(yīng)的介紹。在化合物半導(dǎo)體晶體中，原子之間的化學(xué)鍵同時(shí)具有共價(jià)鍵成分和離子鍵成分，離子鍵成分越多，晶體的離子性越強(qiáng)，纖鋅礦結(jié)構(gòu)的形成越容易。氮化物半導(dǎo)體晶體是強(qiáng)離子晶體，因此纖鋅礦結(jié)構(gòu)是室溫和大氣下氮化物半導(dǎo)體最常見的結(jié)構(gòu)，也是熱穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

纖鋅礦型GaN晶胞的基礎(chǔ)屬于四個(gè)原子，兩個(gè)N原子和兩個(gè)Ga原子。它的特征在于兩個(gè)晶格常數(shù)a0（3.18?）和c0（5.18?）。 通常，在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)的GaN一般是沿c軸生長(zhǎng)，根據(jù)GaN膜上表面原子層是Ga原子還是N原子分為Ga面GaN和N面GaN。

閃鋅礦結(jié)構(gòu)為中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，而纖鋅礦結(jié)構(gòu)沿c軸軸對(duì)稱，其主要原因是與c軸平行的Ga-N共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)長(zhǎng)于其余三個(gè)共價(jià)鍵。因此纖鋅礦GaN中正負(fù)電中心不重合，產(chǎn)生了由正電中心指向負(fù)電中心的電場(chǎng)，即自發(fā)極化電場(chǎng)E_sp，自發(fā)極化方向P_sp與極化電場(chǎng)E_sp相反。