Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

I. V. Plyushchay, T. V. Gorkavenko, T. L. Tsaregrads’ka, O. I. Plyushchay
«Ab initio Modelling of the Electronic and Elastic Properties of Imperfect Silicon»
0529–0542 (2019)

PACS numbers: 61.72.J-, 61.72.U-, 62.20.de, 71.15.Mb, 71.20.Mq, 71.55.Cn, 75.50.Pp

Проведено першопринципний розрахунок атомарної й електронної структур, а також пружніх властивостей надкомірки силіцію з 64 атомів за наявности власних точкових дефектів, основних домішкових атомів (O, C) та леґувальних домішок (N, B, P, As, Al, In). Розрахунок проводився методою функціоналу густини в узагальненому ґрадієнтному наближенні за допомогою пакета програм ABINIT. Проаналізовано зміщення атомів Силіцію навколо досліджених точкових дефектів аж до 9 координаційної сфери включно. Обраховано та проаналізовано особливості зміни рівноважного об’єму та коефіцієнта всебічного стиснення надкомірки з 64 атомів Si із різними точковими дефектами. Показано, що деформація структури за рахунок точкових дефектів приводить до зменшення модуля всебічного стиснення для всіх досліджених випадків, крім міжвузловинного Оксиґену. Представлено та проаналізовано електронні спектри надкомірок силіцію з різними точковими дефектами. Показано, що наявність власних точкових дефектів, а також Оксиґену та Карбону в силіції приводить до появи вузьких домішкових піків в околі рівня Фермі, які у випадку міжвузловинного Оксиґену можуть приводити до формування магнетних моментів на домішкових атомах.

Keywords: silicon, point defects, atomic structure, electronic structure, bulk modulus