 |
|||||||||
 |
2020, том 18, выпуск 1 |
|
|||||||
|
|||||||||
Выпуски/2020/том 18 /выпуск 1 |
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
Представлены результаты ab initio исследований электронных и оптических свойств твёрдых растворов CdSe\(_{1-x}\)S\(_x\) (x=0,125–0,875). Рассчитаны электронные плотности состояний и энергетический спектр твёрдых растворов CdSe\(_{1-x}\)S\(_x\) с шагом \(\triangle\)х=0,125. Установлена концентрационная зависимость ширины запрещённой зоны. Определена динамика изменения основных оптических параметров (диэлектрической проницаемости, показателя преломления, коэффициента отражения) с содержанием серы. Приводятся результаты экспериментальных исследований наноразмерных тонких плёнок CdSe\(_{1-x}\)S\(_x\) (x=0,30\(\pm\)1). Тонкие плёнки были получены методом химического осаждения на кварцевые подложки. Анализ полученных плёнок и морфологии поверхности проводили с использованием рентгеновской флуоресценции и растровой электронной микроскопии. Установлена зависимость ширины запрещённой зоны от времени осаждения тонких плёнок. Рассчитан средний размер кристаллитов и плотность дислокаций тонкой плёнки 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.
 Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна ©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины. Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача |