Електронні енергетичні спектри кристалів ZnX (X = O, S, Se, Te), отримані комбінуванням функції Гріна та гібридного функціонала
| Автори | С.В. Сиротюк , О.П. Малик |
| Приналежність |
Національний університет ”Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, 79013 Львів, Україна |
| Е-mail | svsnpe@gmail.com |
| Випуск | Том 11, Рік 2019, Номер 6 |
| Дати | Одержано 10 липня 2019; у відредагованій формі 01 грудня 2019; опубліковано online 13 грудня 2019 |
| Посилання | С.В. Сиротюк, О.П. Малик, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 6, 06018 (2019) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.11(6).06018 |
| PACS Number(s) | 71.15.Mb, 71.20.± b, 71.27.+ a |
| Ключові слова | A2B6, Структура вюрциту (2) , Сильні кореляції (3) , HSE06 (2) , GW (5) , Закон дисперсії (2) . |
| Анотація |
Нами встановлено, що енергії напівостовних 3d електронів Zn у кристалах ZnX (X = O, S, Se, Te) у вюрцитній фазі локалізовані у вузьких інтервалах валентної зони. Знайдено, що величини цих інтервалів в точці EMBED Equation.DSMT4 першої зони Брилюена дорівнюють для кристалів ZnO, ZnS, ZnSe та ZnTe 1.24, 0.68, 0.50 та 0.40 еВ, відповідно. Виявлено, що хвильові функції 3d електронів Zn сильно перекриваються зі станами валентної зони і зони провідності. Отже, широко застосовні функціонали обмінно-кореляційної енергії, побудовані у підходах LDA та GGA-PBE, є неприйнятними для систем з вузькими зонами сильно скорельованих 3d електронів. Саме тому ми виконали розрахунки, у яких на основі гібридного функціонала обмінно-кореляційної енергії, HSE06, знайдені власні енергії і власні функції, використані для конструювання функції Гріна. Отже, в основу даного дослідження покладені сучасні дві концепції електронної теорії кристалів, а саме гібридний обмінно-кореляційний функціонал та квазічастинковий підхід. Отримані нами у наближенні GGA-PBE значення ширини забороненої зони Eg добре зіставляються з результатами, знайденими іншими авторами. Значення Eg, обчислені за допомогою комбінування методів функції Гріна та гібридного функціонала обмінно-кореляційної енергії HSE06, дорівнюють 2.34, 3.28, 2.35 та 2.13 еВ для кристалів ZnO, ZnS, ZnSe та ZnTe, якщо коефіцієнт змішування у функціоналі є 0.25, тобто стандартним. Ці ж міжзонні щілини набувають значень 3.29, 3.83, 2.81 та 3.43 еВ, але отримані вони з коефіцієнтами змішування 0.40, 0.375, 0.35 та 0.325 для кристалів ZnO, ZnS, ZnSe та ZnTe, відповідно. Останні значення ширини забороненої зони дуже добре зіставляються з експериментом. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив часу осадження на властивості тонких плівок ZnO, осаджених ультразвуковим спрей-піролізом, для оптоелектронних застосувань [06001-1-06001-5]2) Оптоелектронне дослідження наночастинок сульфіду кадмію, покритих крохмалем [06002-1-06002-5]
3) Вплив часу відпалу на оптичні та структурні властивості нанострижнів ZnO [06003-1-06003-4]
4) Проектування та аналіз хвилеводного датчика структури на основі наночастинок і лівогвинтового матеріалу [06004-1-06004-5]
5) ІЧ лазерно-індуковані точкові дефекти в монокристалах CdTe:Mn [06005-1-06005-5]
6) Температурна залежність квадратичного коефіцієнта пропорційності дифузії фосфору в германій із вільними електронами [06006-1-06006-4]
7) Електрофізичні властивості гранульованих плівкових сплавів [06007-1-06007-4]
8) Дослідження термостимульованого виділення водню зі сталей методом термічно-десорбційної мас-спектрометрії [06008-1-06008-5]
9) Локальна взаємодія електронів з кристалічними дефектами в твердому розчині CdSe0.2Te0.8: ab initio підхід [06009-1-06009-5]
10) Оптичні та коливальні властивості наночастинок Sm2NiMnO6 в залежності від температури спікання [06010-1-06010-5]
11) Циліндричний п'єзокерамічний випромінювач як складна динамічна система [06011-1-06011-7]
12) Залежність між структурно-морфологічними особливостями сумішей SiO2/TiO2 та розрядними ємностями літієвих джерел струму [06012-1-06012-8]
13) Вивчення впливу товщини плівки на структуру та оптичні властивості наноструктурованих тонких плівок ZnS, нанесених методом розпилення [06013-1-06013-5]
14) Взаємодія при баротермічній обробці вюртцитного нітриду бору з алмазами, отриманими при різних умовах синтезу [06014-1-06014-4]
15) Метод радіохвильової високочастотної хірургії: фізика процесів та медичне застосування [06015-1-06015-4]
16) Властивості фотодетектора на основі наноструктур поліанілін/CuO, синтезованих гідротермальним методом [06016-1-06016-6]
17) Вплив технологічних факторів на структуру та властивості високоентропійного сплаву FeCrMnCoNi [06017-1-06017-7]
18) Створення фільтру за допомогою гравірування S-резонаторів до хвилеводу, інтегрованого у підкладку [06019-1-06019-6]
19) Вплив легування міддю та температури відпалу на структурні, морфологічні та оптичні властивості тонких плівок NiO [06020-1-06020-6]
20) Властивості чутливості графена до металевих наночастинок [06021-1-06021-4]
21) Особливості електричних характеристик октаграфенових нанотрубок [06022-1-06022-5]
22) Властивості та застосування нанопористого оксиду кремнія, наповненого поліаніліном та йодом [06023-1-06023-5]
23) Дослідження мікротвердості тонких керамічних покриттів, сформованих комбінованим електронно-променевим методом на діелектричних матеріалах [06024-1-06024-5]
24) Структура покриття CoCrAlY/ZrSiO4/Al2O3 до та після термічної обробки [06025-1-06025-4]
25) Рідиннофазна епітаксія тонких ізоперіодних гетероструктур твердих розчинів Pb1 – xSnxTe1 – ySey [06026-1-06026-5]
26) Енергетична структура та стабільність ізомерів мероціаніну як елементів пам'яті або перемикачів [06027-1-06027-5]
27) Вплив high-K діелектричного матеріалу як буфера на аналогові та радіочастотні характеристики GS-DG-FinFET [06028-1-06028-7]
28) Квазічастинкова електронна структура тригональних кристалів CaSnO3 та ZnSnO3 [06029-1-06029-5]
29) Вплив поздовжнього магнітного поля на динаміку хвиль у мультигармонічному супергетеродинному ЛВЕ доплертронного типу з гвинтовим електронним пучком [06030-1-06030-5]
30) Отримання чистого гідроксиапатиту методом іонно-обмінної реакції [06031-1-06031-4]
31) Вивчення динаміки фононів об’ємного металевого скла Cu60Zr20Hf10Ti10 з використанням псевдопотенціалу [06032-1-06032-3]
