Дослідження параметрів викривлення забороненої зони, електронних та оптичних властивостей напівпровідникових сплавів Cd1 – xZnxTe, Cd1 – xZnxS та Cd1 – xZnxS методом розрахунку з перших принципів
| Автори | K. Mimouni1, K. Beladjal1, Slimane Latreche2, Charef Azzeddine1,3, A. Benzetta4, M. Abderrezek5, N. Mokdad1, Benramache Said3 |
| Афіліація |
1Laboratoire d’Étude des Matériaux Optoélectronique & Polymères, Physics Department, University Oran1, Ahmed Ben Bella, BP1524 El M’naour, Oran, Algeria 2Technical Platform for Physico-Chemical Analysis (PTAPC), Microstructural and Microanalysis Division, University of Science and Technology (USTHB), BP 32 El-Alia, Bab-Ezzouar, Algiers 16111, Algeria 3Laboratoire de Physique Photonique et Nanomatériaux Multifonctionnels, LPPNM, Biskra University, Biskra 07000 Algeria 4Higher School of Signals (HSS), Po Box 11, Kolea, 42070, Tipaza, Algeria 5Unité de Développement des Equipements Solaires, UDES / Centre de Développement des Energies Renouvelables, CDER, 42415Tipaza, Algérie |
| Е-mail | azzoucharef3@gmail.com |
| Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 3 |
| Дати | Одержано 18 березня 2025; у відредагованій формі 20 червня 2025; опубліковано online 27 червня 2025 |
| Цитування | K. Mimouni, K. Beladjal, Slimane Latreche, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 3, 03035 (2025) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(3).03035 |
| PACS Number(s) | 71.20.Nr |
| Ключові слова | Енергетична заборонена зона (2) , Параметри вигинів, Оптичні властивості (29) , Напівпровідники II-VI групи, Модифікований обмінний потенціал Бекке-Джонсона за Тран-Блахою. |
| Анотація |
У цьому дослідженні було проведено детальне вивчення ширини заборонених зон у напівпровідникових сплавах, зокрема Cd1 – xZnxTe, Cd1 – xZnxSe та Cd1 – xZnxS, всі з яких мають кристалічну структуру цинкової суміші. Для проведення нашого аналізу ми використовували метод лінеаризованої доповненої плоскої хвилі з повним потенціалом (FP-LAPW), застосовуючи як узагальнене градієнтне наближення (GGA), так і наближення локальної густини (LDA) для досягнення точних результатів. Для точного визначення ширини заборонених зон та параметрів вигинання спиралися на модифікований обмінний потенціал Бекке-Джонсона Тран-Блаха (TB-mBJ), відомий своєю ефективністю в розрахунках зонних структур. Результати показали помірно нелінійну залежність значень ширини забороненої зони від складу, з параметрами вигинання, оціненими приблизно як b ≈ 0,49 еВ для Cd1 – xZnxTe, b ≈ 0,68 еВ для Cd1 – xZnxS та b ≈ 0,63 еВ для Cd1 – xZnxSe. Ця спостережувана нелінійність була головним чином пов'язана з ефектами об'ємної деформації, згідно з підходом Цунгера, який пояснює, як структурні спотворення можуть впливати на електронні властивості. Окрім аналізу ширини забороненої зони, досліджені ключові оптичні властивості, включаючи коефіцієнт поглинання, показник заломлення, відбивну здатність, функцію втрат енергії та силу осцилятора. Ці оптичні характеристики пропонують глибше розуміння електронних структур матеріалів та їхньої реакції на світло. Спостерігали збільшення ефективного числа електронів під час фотозбудження зі зростанням концентрації Zn, що вказує на підвищену оптичну активність у цих сплавах. Це дослідження проливає світло як на електронні, так і на оптичні властивості, що робить ці сплави Cd1 – xZnxTe, Cd1 – xZnxS та Cd1 – xZnxS перспективними кандидатами для оптоелектронних застосувань, де точне налаштування ширини забороненої зони та оптичних відгуків є важливим для оптимальної роботи пристрою. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Електричні та фотоелектричні властивості гетероз’єднань ZnFe2O4/InSe [03001-1-03001-4]2) Проектування, виготовлення та вимірювання одношарової мініатюризованої патч-антени X-діапазону з метаповерхнею для місій CubeSat 0.5U та 1U [03002-1-03002-10]
3) Мікроструктура та морфологічні властивості гранульованого термоелектричного матеріалу Mg3Sb2 [03003-1-03003-7]
4) Проєктування та покращення характеристик еліптичної патч-антени на 3,5 ГГц для застосувань у 5G Sub-6 ГГц та WiMAX [03005-1-03005-6]
5) Еліпсометричні дослідження та моделювання за Максвеллом–Гарнеттом двошарових структур на основі нітриду кремнію, отриманих методом LPCVD [03006-1-03006-5]
6) Проєктування, виготовлення та вимірювання Х-смугової антени типу «cross-patch» з метаповерхнею для перспективних місій CubeSat на орбітах LEO [03007-1-03007-12]
7) Розширена візуалізація та класифікація пухлин головного мозку на основі нанотехнологій [03008-1-03008-5]
8) Компактна антена з напівциркулярним CSRR-резонатором для тридіапазонних застосувань [03009-1-03009-5]
9) Аналіз параметрів продуктивності шестикутної котушкової структури для бездротової зарядки електромобіля [03010-1-03010-5]
10) Проєктування та аналіз надширокосмугової антени з вирізаним діапазоном для бездротового зв’язку [03011-1-03011-5]
11) Зменшення загального (сумарного) модового напруження за допомогою нової інверторної схеми T-типу для застосування в електромобілях [03012-1-03012-5]
12) Антена на основі метаповерхні для бездротових космічних систем зв’язку 5G [03013-1-03013-5]
13) Графенова нанострічкова асиметрична тунельна ТТ для швидкого перемикання і низького енергоспоживання [03014-1-03014-5]
14) Виявлення сигналу в масивних MIMO-системах методом каскадованого OQRD-PMD [03015-1-03015-6]
15) Конструкція компактної антени типу Вівальді для переносних пристроїв [03016-1-03016-4]
16) Низькопрофільна конічна щілинна портативна антена для військових застосувань [03017-1-03017-4]
17) Оптимізований подвійний зв'язок PIF антени для смартфонів та портативних пристроїв із низьким коефіцієнтом SAR [03018-1-03018-4]
18) Розробка ефективної мініатюрної друкованої монопольної антени для бездротових застосувань малого радіусу дії [03019-1-03019-5]
19) Кругла патч-антена CPW FED з L-подібною формою та двома напівкруглими прорізами для L-, Ku- та K-діапазонів [03021-1-03021-4]
20) Аналіз продуктивності DFT на основі графенових нанострічкових польових транзисторів зі стеком затворів для застосувань з низьким енергоспоживанням [03022-1-03022-5]
21) Прогнозування діелектричної поведінки наноепоксидних матеріалів за допомогою електронних властивостей на основі штучного інтелекту [03023-1-03023-5]
22) Нова модель для класифікації токсичності наночастинок оксидів металів [03024-1-03024-6]
23) Динаміка та оптимізація фізичних процесів в інформаційних системах з використанням автономних мобільних роботів та багатоагентних систем [03025-1-03025-6]
24) Автоматизована класифікація структур вуглецевих наноматеріалів на основі моделі комп’ютерного зору [03026-1-03026-6]
25) Динамічна оптимізація нерівноважних процесів у наноструктурах для високопродуктивних застосувань [03027-1-03027-5]
26) Радіаційно-індуковані процеси у зразках комерційного активованого вугілля під впливом гамма- та бета-радіоактивності [03028-1-03028-8]
27) Покращення ефективності концентраційної сонячної фотографічної системи (CSPV) за допомогою легованих шарів ZnO та підкладок GaSb, насичених Bi-As [03029-1-03029-9]
28) Теоретичне та експериментальне дослідження імплантату внутрішнього вуха людини з ультразвуковою лінією зв’язку [03030-1-03030-7]
29) Терморезистивні властивості графітових плівок [03031-1-03031-4]
30) Перколяційна поведінка електропровідності нанокомпозитів на основі полімолочної кислоти [03032-1-03032-6]
31) Структурні та оптичні властивості нанокомпозиту полістиролу CdS, отриманого методом м’якої хімії [03033-1-03033-5]
32) Вплив параметрів імпульсного струму на формування структури аморфних сплавів Co-W та їх термічну стабільність [03034-1-03034-5]
33) Реконфігурована усічена Е-подібна електромагнітна антена з щілинним зв'язком, конфігураціями повітряного зазору та перемикача для широкосмугових бездротових застосувань [03036-1-03036-6]
34) Відновлення даних сигналу спаду вільної індукції для реконструкції у МРТ з інтерполяцією [03037-1-03037-6]
