Моделирование структурных и энергетических характеристик атомов в 2D-кристалле GaS с точечными дефектами
Асадов M.M.1, Мустафаева С.Н.2,1,3, Гусейнова С.C.3,1,2, Лукичев В.Ф.1,2,3, Тагиев Д.Б.1
1Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан
2Институт физики Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан
3Физико-технологический институт им. К.А. Валиева РАН, Москва, Россия
Email: mirasadov@gmail.com, solmust@gmail.com
Поступила в редакцию: 31 июля 2021 г.
В окончательной редакции: 5 сентября 2021 г.
Принята к печати: 6 сентября 2021 г.
Выставление онлайн: 22 октября 2021 г.
В рамках теории функционала плотности (DFT) моделированы свойства гексагонального моносульфида галлия (GaS) с учетом влияния вакансий, связанных с ближнеупорядоченной структурой. Показано, что электронное облучение монослоя GaS приводит к уменьшению проводимости за счет образования точечных дефектов. Рассчитаны зонная структура, плотность состояний и энергетические свойства суперъячеек GaS с 36 и 48 атомами с моновакансиями. DFT-расчетами получены значения энергии образования GaS и вакансий атомов Ga и S, а также определена степень влияния вакансий на свойства. С учетом фазовой диаграммы Ga-S изучено влияние состава соединения GaS на величину химического потенциала. Ключевые слова: моделирование, DFT-расчет, суперъячейки GaS, точечные дефекты, энергетическая структура, плотность состояний, энергия образования, химический потенциал.
- S.M. Asadov S.N. Mustafaeva, V.F. Lukichev. Russ. Microelectron. 48, 422 (2019). https://doi.org/10.1134/S1063739719660016
- S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov, A.A. Ismailov. Phys. Solid State 50, 2040 (2008). https://doi.org/10.1134/S1063783408110073
- Н.Х. Абрикосов, В.Ф. Банкина, Л.В. Порецкая, Е.В. Скуднова, С.Н. Чижевская. Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе. Наука, М. (1975). 220 c
- Semiconductors Data Handbook / Ed. O. Madelung. Springer, Berlin (2004). https://doi.org/10.1007/978-3-642-18865-7
- S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov. Solid State Commun. 45, 491 (1983). https://doi.org/10.1016/0038-1098(83)90159-X
- D. Wickramaratne, F. Zahid, R.K. Lake. J. Appl. Phys. 118, 7, 075101 (2015). doi:10.1063/1.4928559
- A. Kuhn, A. Bourdon, J. Rigoult, A. Rimsky. Phys. Rev. B 25, 4081 (1982). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.25.4081
- Z.A. Dzhakhangirli. Phys. Solid State 54, 1092 (2012). https://doi.org/10.1134/S106378341205008
- V.V. Karpov, A.V. Bandura, R.A. Evarestov. Phys. Solid Solid State 62, 1017 (2020). https://doi.org/10.1134/s1063783420060116
- S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov. Mater. Chem. Phys. 15, 185 (1986). https://doi.org/10.1016/0254-0584(86)90123-9
- G. Micocci, A. Serra, A. Tepore. J. Appl. Phys. 82, 2365 (1997). https://doi.org/10.1063/1.366046
- S. Shigetomi, T. Ikar. J. Appl. Phys. 95, 6480 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1715143
- Y.-K. Hsu, C.-S. Chang, W.-C. Huang. J. Appl. Phys. 96, 1563 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1760238
- M.M. Asadov, S.N. Mustafaeva, S.S. Guseinov, V.F. Lukichev. Phys. Solid State 62, 2224 (2020). https://doi.org/10.1134/S1063783420110037
- Inorganic Nanosheets and Nanosheet-Based Materials. Fundamentals and Applications of Two-Dimensional Sys tems / Eds T. Nakato, J. Kawamata, S. Takagi. Springer, Jpn KK (2017). 542 p. ISBN 978-4-431-56494-2
- Y. Ni, H. Wu, C. Huang, M. Mao, Z. Wang, X. Cheng. J. Cryst. Growth. 381, 10 (2013). https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2013.06.030
- T. Wang, J. Li, Q. Zhao, Z. Yin, Y. Zhang, B. Chen, Y. Xie, W. Jie. Materials 11, 186 (2018). https://doi.org/10.3390/ma11020186
- S.M. Asadov, S.N. Mustafaeva, A.N. Mammadov. J. Therm. Anal. Calorim. 133, 1135 (2018). https://doi.org/10.1007/s10973-018-6967-7
- H.L. Zhuang, R.G. Hennig. Chem. Mater. 25, 3232 (2013). https://doi.org/ 10.1021/cm401661x
- Y. Ma, Y. Dai, M. Guo, L. Yu, B. Huang. Phys. Chem. Chem. Phys. 15, 7098 (2013). https://doi.org/10.1039/C3CP50233C
- V. Zolyomi, N.D. Drummond, V.I. Fal'ko. Phys. Rev. B 87, 195403 (2013). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.87.195403
- C.S. Jung, F. Shojaei, K. Park, J.Y. Oh, H.S. Im, D.M. Jang, J. Park, H.S. Kang. ACS Nano 9, 9585 (2015). https://doi.org/10.1021/acsnano.5b04876
- E.G. Seebauer, M.C. Kratzer. Charged Semiconductor Defects. Structure, Thermodynamics and Diffusion. Springer-Verlag London (2009). 294 р. ISBN 978-1-84882-058-6
- A. Alkauskas, P. Deak, J. Neugebauer, A. Pasquarello, C.G. Van de Walle. Advanced Calculations for Defects in Materials (Electronic Structure Methods). Wiley-VCH Verlag \& Co. KGaA, Boschstr. Weinheim, Germany (2011). 384 р. ISBN: 978-3-527-41024-8
- R.A. Evarestov. Theoretical Modeling of Inorganic Nanostructures. 2nd ed.Springer. Nature. Switzerland AG. (2020). 857 p. ISBN 978-3-030-42993-5
- H. Chen, Y. Li, L. Huang, J. Li. RSC Adv. 5, 50883 (2015). https://doi.org/10.1039/C5RA08329J
- J.P. Perdew, W. Yue. Phys. Rev. B 33, 8800 (1986). https://doi.org/10.1103/physrevb.33.8800
- J.P. Perdew, J.A. Chevary, S.H. Vosko, K.A. Jackson, M.R. Pederson, D.J. Singh, C. Fiolhais. Phys. Rev. B. 46, 6671 (1992). https://doi.org/10.1103/physrevb.46.6671
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996). https://doi.org/10.1103/physrevlett.77.3865
- M.M. Asadov, S.N. Mustafaeva, S.S. Guseinova, V.F. Lukichev, D.B. Tagiev. Phys. Solid State 63, 797 (2021). https://doi.org/10.1134/S1063783421050036
- H.J. Monkhorst. Phys. Rev. B 13, 5188 (1976). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.13.5188
- W.H. Press, S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling, B.P. Flannery. Numerical Recipes. 3nd ed. Cambridge University Press, Cambridge (2007). 490 p. ISBN-13 978-0-511-33555-6
- P. Perdew, W. Yang, K. Burke, Z. Yang, E.K.U. Gross, M. Schefflerg, G.E. Scuseria, T.M. Henderson, I.Y. Zhang, A. Ruzsinszky, H. Peng, J. Sun, E. Trushin, A. Gorling. Proc. Nat. Acad. Sci. 114, 2801 (2017). https://doi.org/10.1073/pnas.1621352114
- I. Barin, O. Knacke, O. Kubaschewski. Thermochemical properties of inorganic substances. Supplement, Springer-Verlag, Berlin. Heidelberg GmbH (1977). P. 270. ISBN 978-3-662-02295-5
- O. Kubashewski, C.B. Alcock, P.J. Spencer. Mater. Thermochem. Pergamon. 6th ed. Press, Oxford, N. Y. (1993). 363 p. ISBN-13: 978-0080418896
- А.С. Аббасов Термодинамические свойства некоторых полупроводниковых веществ. Изд-во Элм., Баку (1981). 88 с
- C.G. Van de Walle, A. Janotti. Advances in Electronic Structure Methods for Defects and Impurities in Solids / Eds A. Alkauskas, P. Deak, J. Neugebauer, A. Pasquarello, C.G. Van de Walle. Advanced Calculations for Defects in Materials (Electronic Structure Methods). Wiley-VCH Verlag \& Co. KGaA, Weinheim, Germany (2011). P. 1-16. ISBN:978-3-527-41024-8
- G. Job, R. Ruffler. Physikalische Chemie. Vieweg + Teubner Verlag. Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH. (2011). ISBN 978-3-8351-0040
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.