Выпуски

/

2020

/

том 18 /

выпуск 1

Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

H. A. Ilchuk, E. O. Zmiiovska, R. Y. Petrus, I. V. Petrovich, I. V. Semkiv, A. I. Kashuba
«Dynamics of Change of Electronic and Optical Properties of Substitutional Solid CdSe\(_{1-x}\)S\(_x\) Solutions»
0059–0075 (2020)

PACS numbers: 71.15.Dx, 71.15.Mb, 71.20.Nr, 73.20.At, 73.21.Ac, 78.20.Ci, 78.70.En

Подано результати досліджень з перших принципів електронних та оптичних властивостей твердих розчинів CdSe\(_{1-x}\)S\(_x\) (х=0,125–0,875). Розраховано електронні густини станів і енергетичний спектер твердих розчинів CdSe\(_{1-x}\)S\(_x\) з кроком \(\triangle\)х=0,125. Встановлено концентраційну залежність ширини забороненої зони. Визначено динаміку зміни основних оптичних параметрів (діелектричної проникности, показника заломлення, коефіцієнта відбивання) із вмістом Сульфуру. Наведено результати експериментальних досліджень нанорозмірних тонких плівок CdSe\(_{1-x}\)S\(_x\) (x=0,30\(\pm\)1). Тонкі плівки було одержано методою хемічного осадження на кварцові підкладинки. Аналізу одержаних плівок і морфології поверхні проводили з використанням X-променевої флюоресценції та растрової електронної мікроскопії. Встановлено залежність ширини забороненої зони від часу осадження тонких плівок. Розраховано середній розмір кристалітів і густину дислокацій тонкої плівки CdSeS.

Keywords: thin films, electronic band-energy structure, electron density of states, optical constants

References

1. R. Banerjee, R. Jayakrishnan, R. Banerjee, and P. Ayyub, J. Phys.: Condens. Matter, 12, No. 50: 10647 (2000); https://doi.org/10.1088/0953- 8984/12/50/325.
2. W. Su-Huai, S.B. Zhang, and A. Zunger, J. Appl. Phys., 87, No. 3: 1 (2000); https://doi.org/10.1063/1.372014.
3. S. Chun, Y. Jung, J. Kim, and D. Kim, Journal of Crystal Growth, 326, No. 1: 152 (2011); https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2011.01.086.
4. M. Zafar, M. Shakil, Sh. Ahmed, M. Raza-ur-rehman Hashmi, M. A. Choudhary, and Naeem-ur-Rehman, Solar Energy, 158, 63 (2017); https://doi.org/10.1016/j.solener.2017.09.034.
5. R. Yu. Petrus, H. A. Ilchuk, A. I. Kashuba, I. V. Semkiv, and E. O. Zmiiovska, Optics and Spectroscopy, 126, No. 3: 220 (2019); https://doi.org/10.1134/S0030400X19030160.
6. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77, No. 18: 3865 (1996); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865.
7. W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev., 140: A1133 (1965); https://doi.org/10.1103/PhysRev.140.A1133.
8. D. Vanderbilt, Phys. Rev. B, 41, No. 11: 7892 (1990); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.41.7892.
9. A. V. Franiv, A. I. Kashuba, O. V. Bovgyra, and O. V. Futey, Ukr. J. Phys., 62, No. 8: 679 (2017); https://doi.org/10.15407/ujpe62.08.0679.
10. H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B, 13, No. 12: 5188 (1976); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.13.5188.
11. B. Andriyevsky, A. I. Kashuba, I. M. Kunyo, K. Dorywalski, I. V. Semkiv, I. V. Karpa, V. B. Stakhura, L. Andriyevska, J. Piekarski, and M. Piasecki, Journal of Electronic Materials, 48, No. 9: 5586 (2019); https://doi.org/10.1007/s11664-019-07404-2.
12. I. V. Semkiv, B. A. Lukiyanets, H. A. Ilchuk, R. Yu. Petrus, A. I. Kashuba, and M. V. Chekaylo, Journal of Nano- and Electronic Physics, 8, No. 1: 01011-1 (2016); https://doi.org/10.21272/jnep.8(1).01011.
13. A. I. Kashuba, M. Piasecki, O. V. Bovgyra, V. Yo. Stadnyk, P. Demchenko, A. Fedorchuk, A. V. Franiv, and B. Andriyevsky, Acta Phys. Pol. A, 133, No. 1: 68 (2018); https://doi.org/10.12693/APhysPolA.133.68.
14. I. M. Kunyo, A. I. Kashuba, I. V. Karpa, V. B. Stakhura, S. A. Sveleba, I. M. Katerynchuk, I. S. Holyns’kyi, T. I. Vozniak, and M. V. Kovalenko, Journal of Physical Studies, 22, No. 3: 3301-1 (2018); https://doi.org/10.30970/jps.22.3301.
15. H. A. Ilchuk, R. Yu. Petrus, A. I. Kashuba, I. V. Semkiv, and E. O. Zmiiovska, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 16, No. 3: 519 (2018) (in Ukrainian).
16. I. V. Semkiv, H. A. Ilchuk, A. I. Kashuba, R. Yu. Petrus, and V. V. Kusnezh, Journal of Nano- and Electronic Physics, 8, No. 3: 03005-1 (2016); https://doi.org/10.21272/jnep.8(3).03005.
17. L. Vegard, Zeitschrift fur Physik, 5, No. 1: 17 (1921); https://doi.org/10.1007/BF01349680.
18. R. Yu. Petrus, H. A. Ilchuk, V. M. Sklyarchuk, A. I. Kashuba, I. V. Semkiv, and E. O. Zmiiovska, Journal of Nano- and Electronic Physics, 10, No. 6: 06042-1 (2018); https://doi.org/10.21272/jnep.10(6).06042.
19. R. R. Guminilovych, P. I. Shapoval, I. I. Yatchyshyn, G. A. Il’chuk, and V. V. Kusnezh, Russian Journal of Applied Chemistry, 86, No. 5: 696 (2013); https://doi.org/10.1134/S1070427213050157.
20. J. Gutowski, K. Sebald, and T. Voss, CdSxSe1 x : Band Structure, Bowing Parameter (Berlin–Heidelberg: Springer-Verlag: 2008).
21. J. C. Woolley, A. G. Thompson, and M. Rubinstein, Phys. Rev. Lett., 15, No. 19: 670 (1965); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.15.768.
22. J. E. Bernard and A. Zunger, Phys. Rev. B, 36, No. 6: 3199 (1987); https://doi.org/10.1103/physrevb.36.3199.
23. M. Grundmann, The Physics of Semiconductors (Berlin–Heidelberg: Springer: 2006).
24. P. E. Schmid, Phys. Rev. B, 23, No. 10: 5531 (1981); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.23.5531.
25. M. Bugajski and W. Lewandowski, J. Appl. Phys., 57, No. 2: 521 (1985); https://doi.org/10.1063/1.334786.
26. R. J. Van Overstraeten and R. P. Mertens, Solid-State Electronics, 30, No. 11: 1077 (1987); https://doi.org/10.1016/0038-1101(87)90070-0.
27. Z. M. Gibbs, A. LaLonde, and G. J. Snyder, New Journal of Physics, 15: 75020.35 (2013); https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/7/075020.
28. G. Il’chuk, V. Kusnezh, P. Shapowal, V. Ukrainets’, S. Lukashuk, A. Kostruba, and R. Serkiz, Journal of Physical Studies, 13, No. 2: 2702-1 (2009).
29. P. Scherrer, Gottinger Nachrichten Math. Phys., 2: 98 (1918).
30. S. Prabahar and M. Dhanam, Journal of Crystal Growth, 285: 41 (2005).
31. P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, G. L. Chiarotti, M. Cococcioni, I. Dabo, A. D. Corso, S. de Gironcoli, S. Fabris, G. Fratesi, R. Gebauer, U. Gerstmann, C. Gougoussis, A. Kokalj, M. Lazzeri, L. Martin-Samos, N. Marzari, F. Mauri, R. Mazzarello, S. Paolini, A. Pasquarello, L. Paulatto, C. Sbraccia, S. Scandolo, G. Sclauzero, A. P. Seitsonen, A. Smogunov, P. Umari, and R. M. Wentzcovitch, J. Phys.: Condens. Matter, 21: 395502 (2009). https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/39/395502.

Все статьи доступны по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная
©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Электронная почта: tatar@imp.kiev.ua Телефоны и адрес редакции О сборнике Пользовательское соглашение