Tính toán cấu trúc electron của các khoảng trống và trạng thái bù của chúng trong các hợp chất bán dẫn III-VI

Semiconductors - Tập 45 - Trang 998-1005 - 2011
M. A. Mehrabova1, R. S. Madatov1
1Institute of Radiation Problems, Azerbaijan National Academy of Sciences, Baku, Azerbaijan

Tóm tắt

Thuyết hàm Green và mô hình liên kết quỹ đạo được sử dụng làm cơ sở cho các phép tính cấu trúc electron của các khuyết tật cục bộ—cụ thể là các khoảng trống và các trạng thái bù của chúng trong các hợp chất bán dẫn III–VI. Các mức năng lượng trong khoảng cách ban nhạc được xác lập, và những thay đổi gây ra trong mật độ electron tại các hợp chất bán dẫn GaS, GaSe và InSe do các khoảng trống anion và cation và các trạng thái bù của chúng được tính toán. Kết quả cho thấy rằng, nếu một khoảng trống được bù bởi một nguyên tử của một nguyên tố thuộc cùng nhóm với cùng phối trí tứ diện và nếu bán kính ion của nguyên tử bù nhỏ hơn nguyên tử thay thế, các mức cục bộ tạo ra bởi khoảng trống sẽ hoàn toàn biến mất. Cơ chế bù khoảng trống này được chỉ ra là không chỉ khôi phục các tham số của tinh thể, mà còn cải thiện các đặc tính của tinh thể.

Từ khóa

#cấu trúc electron #khuyết tật cục bộ #khoảng trống #bán dẫn III-VI #mức năng lượng #bù khoảng trống

Tài liệu tham khảo

G. Fischer, Helv. Phys. Acta 36, 317 (1963). H. Kamimura and K. Nakao, J. Phys. Soc. Jpn. 24, 1313 (1968). F. Bassani and G. P. Paravicini, Nuovo Cimento B 50, 95 (1967). M. Schluter, Nuovo Cimento B 13, 313 (1973). V. K. Bazhenov, D. I. Marvakov, and A. G. Petukhov, Fiz. Tekh. Poluprovodn. 12, 1442 (1978) [Sov. Phys. Semicond. 12, 853 (1978)]. G. B. Abdullaev, A. Z. Abbasova, and A. M. Gorshkov, Fiz. Tekh. Poluprovodn. 15, 1323 (1981) [Sov. Phys. Semicond. 15, 765 (1981)]. M. A. Mekhrabova and Z. A. Dzhakhangirli, Izv. NANAz 5, 180 (2005). Z. A. Dzhakhangirli and M. A. Mekhrabova, Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Fiz. (Tomsk) 11, 8 (2006). S. Ciraci, Phys. Status Solidi B 70, 689 (1975). S. Pantelides and W. Harrison, Phys. Rev. B 11, 3006 (1975). S. T. Pantelides, Phys. Rev. B 13, 2667 (1976). W. Harrison, Phys. Rev. B 8, 4487 (1973). A. Nakanishi and T. Matsubara, J. Phys. Soc. Jpn. 51, 3219 (1982). R. S. Madatov, A. I. Nadzhafov, et al.,Izv. RAN, Neorg. Mater. 44, 1 (2008). R. M. A. Lieth and F. van der Maesen, Phys. Status Solidi A 10, 73 (1972). G. Micocci, P. Siciliano, and A. Tepore, J. Appl. Phys. 67, 6581 (1990). S. Shigetomi, T. Ikari, and N. Nishimimura, Phys. Status Solidi A 185, 341 (2001). J. Bourgoin and M. Lannoo, Point Defects in Semiconductors. I. Theoretical Aspects (Springer, Berlin, Heydelberg, New York, 1981; Mir, Moscow, 1981).