By this author

Modeling the diffusion of atoms in multicomponent semiconductors in a disordered state

Issue number 2 from 01.02.2024

Теория функционала плотности (DFT) с использованием обобщенного градиентного приближения (GGA) позволила оптимизировать кристаллическую структуру, рассчитать параметры решетки и зонную структуру полупроводниковых соединений TlMS₂(M = Ga, In) с моноклинной структурой (пространственная группа С2/с , № 15). DFT-расчеты структуры соединений были расширены с использованием двух обменно-корреляционных функционалов GGA-PBE и GGA + U (U — кулоновский параметр) со значением U — J = 2.1 эВ (эффективный параметр взаимодействия). Методом молекулярной динамики (МД) рассчитаны коэффициенты термодиффузии (D_α) атомов отдельных типов (α), т. е. атомов таллия, галлия, индия и серы вблизи температуры плавления соединения TlMS₂. Значения D_α атомов TlMS₂ получены в приближении локальной нейтральности с использованием канонического ансамбля NVT MD. Значения D_α атомов были скорректированы с учетом среднеквадратичных смещений атомов при заданных времени и температуре. Построены зависимости атомов D_α =f(1 / T), описываемые законом Аррениуса. Рассчитана энергия активации диффузии атомов.

178 0

Modeling of Structural Properties and Transport Phenomena in Doped Multicomponent 2D Semiconductors

Issue number 6 from 01.06.2024

В рамках теории функционала плотности (DFT) рассчитаны электронная структура, параметры решетки, магнитные и термодинамические свойства TlIn_1–xCr_xS₂ с моноклинной системой. Изучено влияние степени легирования примесями хрома на свойства суперъячеек TlIn_1–xCr_xS₂. Расчеты проводились методами ab initio в приближении локальной электронной плотности (LDA) и в приближении обобщенного градиента (GGA). В DFT расчетах учитывались спин-орбитальные и кулоновские взаимодействия. Изменение концентрации примеси хрома (x = 0.001–0.02) в TlInS₂ не приводит к изменению равновесных параметров решетки и типа магнитного упорядочения в TlIn_1–xCr_xS₂. Фазовые равновесия и устойчивость бинарных и тройных соединений исследованы термодинамическим методом и методом DFT GGA в тройной системе Tl–In–S. Построенный изотермический участок фазовой диаграммы при 298 К подтверждает незначительную область гомогенности, на основе промежуточных тройных соединений, системы Tl–In–S. Энергии образования соединений TlInS₂ и TlIn_1–xCr_xS₂ (x = 0.001–0.02) рассчитаны методом DFT и термодинамически согласуются друг с другом. Энергия образования соединения TlInS₂, рассчитанная теоретическими методами, также согласуется с экспериментальными данными. Это свидетельствует об адекватности используемых расчетных моделей. С целью определения условий стабильного легирования проанализированы термодинамические свойства фаз системы Tl–In–S, установлены стабильные состояния многокомпонентных фаз, устойчивые равновесия между бинарными и тройными соединениями системы TlIn_1-xCr_xS₂. Синтезированы поликристаллы и из них выращены монокристаллы TlIn_1–xCr_xS₂ с различной концентрацией примеси хрома (x = 0, 0.001 и 0.02). Изучены кристаллическая структура, термодинамические, диэлектрические, электрические и дозиметрические характеристики монокристаллов TlIn_1–xCr_xS₂. Проведено сравнение расчетных термодинамических и физических свойств фаз TlIn_1–xCr_xS₂ с экспериментальными данными.

170 0