压电极化效应

我们继续介绍与之对应的压电极化效应。压电极化效应是由两种材料之间的晶格失配引起的。

当在一种材料衬底上外延生长另外一种晶格常数不匹配的材料时，如果两种材料晶格常数间差异很小且外延层的厚度不超过临界值时，仍然可以获得晶格匹配的异质结。此时，外延层为适配衬底的晶格常数将会在平行于横截面的方向产生拉伸应变或压缩应变，垂直于横截面方向的晶格也将产生相应应变。

AlGaN材料晶格常数介于AlN与GaN之间，当在GaN衬底上生长AlGaN时，AlGaN材料横向将会受到拉伸应力的作用，AlGaN材料纵向将会受到压缩，使得材料本身不重合的正电中心与负电中心的距离进一步增加，产生了压电极化效应。压电极化电场方向与压电极化方向如上图所示。其余异质结压电极化分析同理。

从中，我们可总结出规律，由拉伸应变产生的压电极化方向与自发极化方向相同，而由压缩应变产生的压电极化方向与自发极化方向相反。