Разрывы зон в гетеропереходах, образованных оксидами с кубической структурой перовскита

Ряд открытий, которые были сделаны в последние годы на гетероструктурах, образованных оксидами, позволяет говорить о появлении нового направления микроэлектроники – оксидной электроники. В настоящей работе из первых принципов рассчитаны разрывы зон в девяти гетеропереходах, образованных титанатами, цирконатами и ниобатами с кубической структурой перовскита. В расчетах последовательно учтено влияние деформации в контактирующих оксидах на их энергетическую структуру; в рамках GW-приближения рассчитаны поправки к положению краев зон за счет многочастичных эффектов; учтено расщепление края зоны проводимости за счет спин-орбитального взаимодействия. Показано, что пренебрежение многочастичными эффектами может приводить к ошибкам в определении разрывов зон, достигающим 0.36 eV. Продемонстрирована принципиальная несостоятельность гипотезы транзитивности, которая часто используется для определения разрывов зон в гетеропереходах путем сопоставления разрывов зон в паре гетеропереходов, образованных компонентами исследуемого гетероперехода с третьим общим компонентом, и объяснена ее причина.