Вышедшие номера
Ab initio расчеты электронных свойств, частотная дисперсия диэлектрических коэффициентов и край оптического поглощения монокристаллов TlInS2<Sn>
Мустафаева С.Н.1, Асадов М.М.2,3, Гусейнова С.С.1, Гасанов Н.З.1, Лукичев В.Ф.4
1Институт физики Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан
2Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан
3Научно-исследовательский институт геотехнологических проблем нефти, газа и химия, Баку, Азербайджан
4Физико-технологический институт им. К.А. Валиева РАН, Москва, Россия
Email: solmust@gmail.com
Поступила в редакцию: 27 февраля 2022 г.
В окончательной редакции: 27 февраля 2022 г.
Принята к печати: 10 марта 2022 г.
Выставление онлайн: 29 марта 2022 г.

Представлены расчеты зонной структуры и плотности состояний для суперъячейки моноклинной сингонии TlInS2 и TlInS2<Sn> в рамках теории функционала плотности (DFT). Для корректного описания ширины запрещенной зоны (Eg) в DFT-расчетах учитывали кулоновское отталкивание, т. е. параметр Хаббарда (U). Показано, что максимум валентной зоны и минимум зоны проводимости TlInS2 расположены в центре (точка ) зоны Бриллюэна, что указывает к прямой энергии запрещенной зоны. Обсуждаются особенности распределения плотности электронных состояний в TlInS2 и TlInS2<Sn>. Синтезированы и затем выращены методом Бриджмена-Стокбаргера монокристаллы TlInS2, легированного 0.1 mol.% оловом (TlInS2<0.1 mol.% Sn>). Изучена частотная дисперсия диэлектрических коэффициентов и проводимости монокристалла TlInS2 и TlInS2<0.1 mol.% Sn> в области частот f=5·104-3.5·107 Hz. Показано, что в TlInS2<Sn> имеют место релаксационные потери. Установлен прыжковый механизм переноса заряда на переменном токе в TlInS2<Sn>. В TlInS2<Sn> оценены параметры локализованных состояний, такие как плотность состояний вблизи уровня Ферми и их энергетический разброс, среднее время и расстояние прыжков, а также концентрация глубоких ловушек. Полученные из спектров оптического поглощения значения Eg для прямых оптических переходов в кристаллах TlInS2 и TlInS2<0.1 mol.% Sn> показывают, что при введении 0.1 mol.% Sn, замещающего атомы индия, величина Eg уменьшается, например, при 150 K от 2.539 (TlInS2) до 2.486 eV (TlInS2<0.1 mol.% Sn>). Из оптических измерений рассчитан средний температурный коэффициент ширины запрещенной зоны d Eg/d T=-7·10-4 eV/K для TlInS2<Sn>. Уменьшение ширины запрещенной зоны у монокристалла TlInS2<Sn> по отношению к TlInS2 составляет 16 meV при 300 K и 53 meV при 150 K. Ключевые слова: суперъячейка, полупроводниковый TlInS2, легирование оловом, моноклинная сингония, теория функционала плотности, электронная структура, монокристаллы, диэлектрические свойства, оптическое поглощение, перенос заряда, параметры локализованных состояний.
  1. С.Н. Мустафаева, М.М. Асадов, А.А. Исмайлов. ФТТ 51, 11, 2140 (2009). [S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov, A.A. Ismailov. Phys. Solid State 51, 11, 2269 (2009). https://doi.org/10.1134/S1063783409110122]
  2. О.Б. Плющ, А.Ю. Шелег. Кристаллография 44, 5, 873 (1999). https://doi.org/10.1134/1.171106
  3. S.N. Mustafaeva, E.M. Kerimova, D.A. Guseinova. Phys. Status Solidi A 179, 199 (2000). https://doi.org/10.1002/1521-396X(200005)179:1<199::AID-PSSA199>3.0.CO;2-W
  4. K.R. Allakhverdiev, N.D. Akhmed-zade, T.G. Mamedov, T.S. Mamedov, Mir-Gasan Yu. Seidov. Low Temp. Phys. 26, 1, 56 (2000). https://doi.org/10.1063/1.593863
  5. K.R. Allakhverdiev, T.G. Mammadov, R.A. Suleymanov, N.Z. Gasanov. J. Phys.: Condens. Matter 15, 1291 (2003). https://doi.org/10.1088/0953-8984/15/8/313
  6. A.F. Qasrawi, N.M. Gasanly. J. Mater. Sci. 41, 3569 (2006). https://doi.org/10.1007/s10853-005-5618-0
  7. W. Henkel, H.D. Hochheimer, C. Carlone, A. Werner, S. Ves, H.G.v. Schnering. Phys. Rev. B 26, 6, 3211 (1982). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.26.3211
  8. H. Hahn, B. Wellman. Naturwis. 54, 2, 42 (1967). https://doi.org/10.1007/bf00680166
  9. T.J. Isaacs, J.D. Feichtner. J. Solid State Chem. 14, 3, 260 (1975). https://doi.org/10.1016/0022-4596(75)90030-4
  10. K.-J. Range, G. Engert, W.A. Muller, A. Weiss. Z. Naturforsch. B 29, 181 (1974). https://doi.org/10.1515/znb-1974-3-410
  11. S. Kashida, Y. Kobayashi. J. Phys.: Condens. Matter 11, 4, 1027 (1999). https://doi.org/10.1088/0953-8984/11/4/010 
  12. С.Н. Мустафаева, М.М. Асадов. ФТТ 40, 4, 612 (1998)
  13. А.У. Шелег, В.В. Шевцова, В.Г. Гуртовой, С.Н. Мустафаева. Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 11, 39 (2013). [A.U. Sheleg, V.V. Shautsova, V.G. Hurtavy, S.N. Mustafaeva. J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques 7, 6, 1052 (2013). https://doi.org/10.1134/s1027451013060190]
  14. M. Isik, N.M. Gasanly, F. Korkmaz. Phys. B: Condens. Matter 421, 50 (2013).  https://doi.org/10.1016/j.physb.2013.03.046 
  15. С.Н. Мустафаева, М.М. Асадов, В.А. Рамазанзаде. ФТТ 38, 1, 14 (1996)
  16. S. Kazan, M. Acikgoz, F.A. Mikailov, T. Mammadov, B. Aktas. Ph. Transit 81, 6, 581 (2008). https://doi.org/10.1080/01411590802017476
  17. T. Babuka, O.O. Gomonnai, K.E. Glukhov, L.Yu. Kharkhalis, A.V. Gomonnai, M. Makowska-Janusik. Low Temp. Phys. 48, 57 (2022). https://doi.org/10.1063/10.0008965
  18. М.М. Асадов, С.Н. Мустафаева, С.С. Гусейнова, В.Ф. Лукичев, Д.Б. Тагиев. ФТТ 63, 5, 680 (2021). [M.M. Asadov, S.N. Mustafaeva, S.S. Guseinova, V.F. Lukichev, D.B. Tagiev. Phys. Solid State 63, 5, 797 (2021). https://doi.org/10.1134/S1063783421050036]
  19. С.Н. Мустафаева, М.М. Асадов, С.С. Гусейнова, В.Ф. Лукичев, Д.Б. Тагиев. ФТТ 64, 1, 46 (2022). https://doi.org/10.21883/FTT.2022.01.51830.182.
  20. С.Н. Мустафаева, М.М. Асадов, С.С. Гусейнова, А.И. Джабаров, В.Ф. Лукичев. ФТТ 64, 4, 428 (2022). https://doi.org/10.21883/FTT.2022.04.52182.251
  21. М.М. Асадов, С.Н. Мустафаева, С.С. Гусейнова, В.Ф. Лукичев. ФТТ 64, 5, 528 (2022). https://doi.org/10.21883/FTT.2022.05.52332.270
  22. S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov, E.M. Kerimova, N.Z. Gasanov. Inorg. Mater. 49, 12, 1175 (2013). https://doi.org/10.1134/S0020168518070099
  23. М.М. Асадова, С.Н. Мустафаева, С.С. Гусейнова, В.Ф. Лукичев. Микроэлектроника 51, 2, 125 (2022). https://doi.org/10.31857/S0544126922010021
  24. T. Babuka, O.O. Gomonnai, K.E. Glukhov, L.Yu. Kharkhalis, M. Sznajder, D.R.T. Zahn. Acta Phys. Pol. A 136, 4, 640 (2019). https://doi.org/10.12693/APhysPolA.136.640
  25. O.V. Korolik, S.A. Kaabi, K. Gulbinas, A.V. Mazanik, N.A. Drozdov, V. Grivickas. J. Lumin. 187, 507 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.03.065
  26. N.F. Mott, E.A. Davis. Electronic Processes in Non-Crystalline Materials. OUP Oxford (2012). 590 p. ISBN: 9780199645336

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.