Зміни електронної структури вюрцитного твердого розчину Mn:ZnSeS, зумовлені вакансіями атомів сірки

Автори С.В. Сиротюк1, M.K. Hussain2 , Р.А. Наконечний1
Афіліація

1Національний університет «Львівська політехніка», 79013 Львів, Україна

2Department of Electrical Power Techniques Engineering, AL-Hussain University College, 56001 Kerbala, Iraq

Е-mail stepan.v.syrotiuk@lpnu.ua
Випуск Том 17, Рік 2025, Номер 1
Дати Одержано 05 січня 2025; у відредагованій формі 20 лютого 2025; опубліковано online 27 лютого 2025
Цитування С.В. Сиротюк, M.K. Hussain, Р.А. Наконечний, Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 1, 01017 (2025)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.17(1).01017
PACS Number(s) 71.15.Mb, 71.20.Nr, 71.27. + a
Ключові слова Твердий розчин ZnSeS (2) , Домішка Mn (2) , Електронні енергетичні зони (5) , ГЕС (DOS) (3) , Аніонна вакансія.
Анотація

Першим етапом даного дослідження є вивчення змін електронної структури твердого розчину ZnSeS, зумовленої впливом домішки Mn, яка заміщує атом Zn. Другий етап роботи присвячений встановленню змін параметрів електронної структури цього матеріалу, спричинених сумісним впливом домішки Mn та вакансії атома сірки. Електронна структура обидвох матеріалів обчислювалась в рамках DFT з використанням гібридного обмінно-кореляційного функціоналу PBE0. Структура твердого розчину визначалась в два етапи. На першому кроці оптимізувались параметри елементарної комірки, а на другому виконувалась релаксація параметрів решітки, включаючи повторну оптимізацію внутрішніх координат атомів. Всі розрахунки були виконані для зрелаксованих структурних параметрів. Після введення домішки заміщення Mn були отримані електронні енергетичні спектри та густини електронних станів ГЕС (DOS). Виявлено суттєві зміни параметрів електронної структури, зумовлені домішкою марганцю. Було встановлено, що легований твердий розчин Mn:ZnSeS є напівпровідником для обидвох спінових поляризацій електронів. Виявлено значне зменшення ширини забороненої зони, знайдене за сумісної дії двох точкових дефектів – домішки марганцю і вакансії атома сірки.

Перелік цитувань