Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶
Для полярной поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ со структурой сфалерита ZnTe, ZnS, CdTe исследованы зонная структура, локальная плотность электронных состояний (полная и послойная), а также распределение зарядовой плотности валентных электронов (3D-графики и контурные карты). Отдельно рассмо...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2014 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2014
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/86792 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ / С.М. Зубкова, Л.Н. Русина // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 1. — С. 72–80. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859659762266800128 |
|---|---|
| author | Зубкова, С.М. Русина, Л.Н. |
| author_facet | Зубкова, С.М. Русина, Л.Н. |
| citation_txt | Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ / С.М. Зубкова, Л.Н. Русина // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 1. — С. 72–80. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Для полярной поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ со структурой сфалерита
ZnTe, ZnS, CdTe исследованы зонная структура, локальная плотность электронных состояний (полная и послойная), а также распределение зарядовой плотности валентных
электронов (3D-графики и контурные карты). Отдельно рассмотрены свойства поверхностей, заканчивающихся анионом и катионом. Численный расчет проведен самосогласованным “трехмерным” методом псевдопотенциала в рамках модели слоистой сверхрешетки. В процессе самосогласования использован оригинальный итератор, позволивший преодолеть трудности, обусловленные наличием в случае поверхности векторов обратной решетки, меньших 1 ат. ед.
Для полярної поверхнi (111) у кристалах типу А²В⁶ iз структурою сфалериту i ZnTe,
ZnS, CdTe дослiджено зонну структуру, локальну густину електронних станiв (повна i пошарова), а також розподiл зарядової густини валентних електронiв (3D-графiки та контурнi карти). Окремо розглянуто властивостi поверхонь, що закiнчуються анiоном i катiоном. Чисельний розрахунок для кристалiв типу сфалериту проведено самоузгодженим
“тривимiрним” методом псевдопотенцiалу в рамках моделi шаруватої надгратки. В процесi самоузгодження використано оригiнальний iтератор, який дозволив подолати труднощi, пов’язанi з наявнiстю у випадку поверхнi векторiв оберненої гратки, менших за 1 ат. од.
Electronic band structure, local densities of states (total and layer-resolved ones), and the distribution of a charge density of valence electrons (3D-graphics and contour cards) at the (111) polar
surface in ZnTe, ZnS, CdTe crystals have been studied. The properties of anion- and cation-terminated surfaces have been analyzed separately. The self-consistent three-dimensional pseudopotential
method has been used for numerical calculations in the framework of a model of layered superlattice. The application of an original iterator in the self-consistent procedure allowed the difficulties
associated with the surface-induced presence of reciprocal-lattice vectors shorter than 1 a. u. to be overcome.
|
| first_indexed | 2025-11-30T09:23:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 538.915
С.М. Зубкова, Л.Н. Русина
Особенности электронного строения поверхности (111)
в кристаллах типа А2В6
(Представлено членом-корреспондентом НАН Украины М.Д. Глинчук)
Для полярной поверхности (111) в кристаллах типа A2B6 со структурой сфалерита
ZnTe, ZnS, CdTe исследованы зонная структура, локальная плотность электронных со-
стояний (полная и послойная), а также распределение зарядовой плотности валентных
электронов (3D-графики и контурные карты). Отдельно рассмотрены свойства поверх-
ностей, заканчивающихся анионом и катионом. Численный расчет проведен самосогла-
сованным “трехмерным” методом псевдопотенциала в рамках модели слоистой свер-
хрешетки. В процессе самосогласования использован оригинальный итератор, позволив-
ший преодолеть трудности, обусловленные наличием в случае поверхности векторов
обратной решетки, меньших 1 ат. ед.
Электронные свойства A2B6-полупроводников, таких как ZnTe, ZnS, CdTe, благодаря боль-
шой ширине прямой запрещенной зоны, делают их весьма перспективными для применения
в оптических устройствах, работающих на коротких длинах волн в диапазоне от красного
cвета до ультрафиолета. В настоящее время их технологический потенциал очень велик.
Они используются для создания высококачественных голубых и ультрафиолетовых све-
тодиодов, УФ-фотопроводников и детекторов, контактов и p–n-переходов, структур типа
МИП, ПИП, тонкопленочных микроволновых акустических резонаторов, электролюмине-
сцентных приборов, пьезоэлектрических устройств, плоских катодов в лучевых трубках,
прозрачных транзисторов, резко повышающих качество ЖК-дисплеев, делая их экраны
ярче и четче, и др. Приборы могут в большей или меньшей степени стабильно работать при
высоких температурах (в противоположность приборам на основе Si, Ge, GaAs). Благода-
ря способности интенсивного фотовозбуждения, особенно между вершиной валентной зоны
и дном зоны проводимости в Г-точке, они используются в солнечных элементах. Эти веще-
ства применяются также как катализаторы при изучении фотохимических реакций [1, 2].
Роль поверхности в правильном функционировании опто- и микроэлектронных уст-
ройств трудно переоценить. Поэтому получение однозначной и достоверной физической ин-
формации об электронных свойствах поверхности (зонной структуре, плотности электрон-
ных состояний, плотности заряда валентных электронов) является важным условием обе-
спечения надежности опто- и микроэлектронных устройств на основе вышеназванных кри-
сталлов. Данная работа посвящена теоретическому исследованию электронных свойств иде-
альной полярной поверхности (111) в полупроводниковых соединениях типа А2В6 со стру-
ктурой сфалерита ZnTe, ZnS, CdTe.
В литературе имеется весьма мало теоретических и экспериментальных работ по этой
проблеме. Так, в одной из ранних работ [3] электронные свойства поверхностей (111), (110),
(100) и (0001) в ZnSe и ZnТe изучались методом дифракции электронов низких энер-
гий, а также путем исследования энергетического распределения фотоэмиссии электронов
с угловым разрешением. В [4] электронная структура полярной нереконструированной по-
верхности (111) в СdTe изучалась первопринципными методами с использованием гибрид-
© С. М. Зубкова, Л.Н. Русина, 2014
72 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №1
ного функционала для обменного и корреляционного потенциалов. Поляризация поверхнос-
ти индуцирует внутреннее электрическое поле в слэбе, которое уменьшается с увеличением
толщины слэба. В [5] для изучения атомной и электронной структуры поверхностей (110),
(1010) и (1120) в ZnS использована sp3-модель. В [6] равновесная атомная структура и элект-
ронные свойства поверхности (110) в ZnS, ZnТe и ZnSe изучались в рамках теории функ-
ционала плотности.
Полная и послойная плотность состояний идеальной поверхности (111) в кристаллах
типа A2B6 и A2B5 со структурой сфалерита изучалась в ранних работах методом связы-
вающих орбиталей, сильной связи, линейной комбинации атомных орбиталей (GaN [7]). В [8]
методом LMTO для (111) ZnS и CdTe рассчитаны полная, локальная и парциальная плотно-
сти состояний, хорошо согласующиеся с эксперименталъными результатами, полученными
из анализа угловой зависимости фотоэмиссионных спектров этих поверхностей.
В настоящей работе расчеты зонной структуры, полной и послойной плотностей элект-
ронных состояний, а также распределения плотности заряда валентных электронов для
(111) поверхностей в ZnTe, ZnS, CdTe проводились “трехмерным” методом самосогласован-
ного псевдопотенциала в модели слоистой сверхрешетки [9]. В этой модели поверхность
представляется в виде системы тонких пленок, периодически повторяющихся в направле-
нии, перпендикулярном поверхности, и разделенных вакуумными промежутками.
Постановка задачи. Метод решения. Большая продолженная элементарная ячей-
ка выбирается таким образом, что в двух измерениях она определяется самыми короткими
векторами прямой решетки a
√
2/2, где a — постоянная решетки кристалла. В третьем изме-
рении выбирается длинная c — ось, которая проходит в направлении [111] вдоль большой
диагонали куба (таким способом кубическая структура сфалерита рассматривается как ге-
ксагональная) и охватывает M заполненных и N пустых слоев. В данной работе M = 12
и N = 4. Эти числа были выбраны так, чтобы можно было пренебречь взаимодействием
поверхностей пленки и взаимодействием между соседними пленками.
Таким образом, задача состоит в самосогласованном решении “периодической” системы,
в которой удлиненная гексагональная ячейка содержит 12 атомов для нереконструирован-
ных систем. Расчеты проведены с использованием авторского пакета программ SCРР, вклю-
чающего самосогласованное решение системы уравнений метода псевдопотенциала с ори-
гинальным итератором, позволяющим при самосогласовании в случае поверхности преодо-
леть трудности сходимости для малых волновых векторов (меньше 1 а. е.). В пакет входят
программы расчета объемных и поверхностных (в модели слоистой подрешетки) законов
дисперсии, полной и послойной плотности электронных состояний, 3D- и контурных графи-
ков распределения полной и послойной зарядовой плотности, плотности заряда в отдельных
энергетических зонах, в определенных точках зоны Бриллюэна и др. Программа легко при-
спосабливается к любой кристаллической структуре, реконструированным поверхностям,
произвольному числу пустых и заполненных слоев, поверхностям с разными индексами.
Собственный пакет программ позволяет авторам усовершенствовать, оптимизировать, ра-
сширять сферы его применения. Программа выложена на сайте Института проблем мате-
риаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины.
Результаты. Зонная структура. Расчет проводился с использованием 1017 плоских
волн, что соответствует выбору |Gmax|2 6 4,8 ат. ед. Плотность заряда ρ(~r) определялась для
каждой точки ~r отдельно в трехмерной сетке с N = 21600 точек ~r в элементарной ячейке.
В расчете авторы ограничились локальными псевдопотенциалами, которые дают хорошие
результаты при расчетах электронных свойств в объеме кристаллов ZnTe, ZnS, CdTe.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №1 73
Зонная структура 16-слойных (. . . 12–4–12–4. . . ) (111) пленок ZnTe, ZnS, CdTe вычисля-
лась для поверхностных векторов k11 между точками Г(0,0), М(1/2,0), К(1/3,1/3) и Г(0,0)
в двухмерной зоне Бриллюэна. Сходимость достигалась на 20–24 итерациях, когда входя-
щий и выходящий потенциалы отличались на 0,1–0,15 эВ. Из рис. 1 видно, что особенности
полученных кривых дисперсии подобны характеру зонной структуры (111) пленок ZnSe
и GaAs, исследованных в [10]. Прямая и непрямая ширины запрещенных зон уменьшились
по сравнению с таковыми в объеме исследуемых кристаллов. На рис. 1 видно отщепление
нижних незанятых состояний от дна зоны проводимости, что существенно уменьшает ши-
рину фундаментальной щели [11] (это отщепление хорошо видно, если зонные картинки ра-
здвинуть по вертикали). Кроме того, одна из возможных причин этого понижения состоит
в уменьшении матричных элементов кристаллического псевдопотенциала благодаря чере-
дованию заполненных и пустых слоев в направлении, перпендикулярном поверхности (111)
кристалла.
Плотность состояний. На рис. 2, 3 показаны результаты наших расчетов плотнос-
ти электронных состояний (111) пленок ZnS и CdTe. Энергетический интервал, в кото-
ром построены кривые, включает всю валентную зону, фундаментальную щель и часть
зоны проводимости. Сравнение рисунков показывает, что поверхностные структуры в ис-
следованных кристаллах весьма похожи, поэтому рисунок для ZnTe авторы опустили.
Каждый рисунок состоит из четырех графиков. На верхнем графике приведена кри-
вая плотности электронных состояний в объеме кристалла, на втором — полная плот-
ность состояний 12-слойной (111) пленки, на третьем — плотность состояний централь-
ных слоев 6 + 7 и, наконец, на четвертом мы видим плотности состояний поверхностных
слоев 11 + 12.
Кратко обсудим поверхностные структуры, представленные на этих рисунках. Прежде
всего отметим, что плотность состояний центрального молекулярного слоя 6 + 7, отделен-
ного пятью атомными слоями от обеих поверхностей пленки, приближается к объемной, ее
можно рассматривать как проекцию объемной плотности состояний на (111) плоскость (ср.
первый и третий графики на каждом рисунке).
Из анализа результатов видно, что самый большой пик оборванной связи наблюдается
в (111) пленке CdTe. Заметим, что из трех исследованных нами кристаллов CdTe обладает
наибольшей степенью ионности, определяемой величиной перекрытия волновых функций
обоих компонентов вещества, согласно расчетам зон в [12], проведенным в приближении
локальной плотности самосогласованным методом LMTO.
Распределение плотности заряда валентных электронов. В работе получены
контурные карты и 3D-графики распределения зарядовой плотности валентных электро-
нов в (111) пленках кристаллов ZnTe, ZnS, CdTe. Пленки начинаются ионами Zn (Te), Zn
(S), Cd (Te) и заканчиваются ионами Te (Zn), S (Zn), Te (Cd) соответственно, всего шесть
вариантов. На рис. 4 результаты проиллюстрированы на примерe (111) пленки ZnTe, на-
чинающейся ионом Zn и заканчивающейся ионом Te (верхний ряд), пленки ZnS, которая
начинается ионом Zn и заканчивается ионом S (второй ряд) и пленки CdTe, начинающей-
ся ионом Cd и заканчивающейся ионом Te (нижний ряд). Контурные карты приведены
в плоскости (110), перпендикулярной плоскости поверхности (111).
Расчет показал, что в случае (111) пленки ZnTe, ZnS и CdTe средняя плотность заряда
в окрестности ионов Zn и Сd равна 0,013–0,022 у. е., а вблизи ионов Те и S — 0,055–0,064 у. е.
Максимальная зарядовая плотность 0,081–0,091 у. е. приходится на верхний поверхностный
слой, содержащий ион Te или S с оборванной связью.
74 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №1
Рис. 1. Двухмерная зонная структура 12-слойных (111) пленок ZnTe, ZnS и CdTe. Уровень Ферми проходит
через вершину валентной зоны
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №1 75
Рис. 2. ZnS: а — плотность электронных состояний в кристалле со структурой сфалерита; б — полная
плотность состояний в 16-ти слойной (111) пленке; в — плотность состояний в слоях S6+Zn7; г — плотность
состояний в поверхностных слоях Zn11 + S12
На 3D-графиках наглядно видно, как плотность валентного заряда несимметрично ме-
няется в направлении правой и левой границ пленки. Здесь большие горбы принадлежат
окрестностям анионов, а малые — окрестностям катионов.
Обсуждение результатов. Вычислены и проанализированы зонная структура, полная
и послойная плотности электронных состояний, а также 3D-графики и контурные карты
распределения плотности заряда валентных электронов для (111) полярных поверхностей
ZnTe, ZnS, CdTe, моделируемых пленками, состоящими из 12 заполненных и четырех пу-
стых слоев в представлении слоистой сверхрешетки.
Прямая и непрямая ширины запрещенных зон уменьшились по сравнению с таковыми
в объеме исследуемых кристаллов. Этому способствует отщепление нижних незанятых со-
стояний от дна зоны проводимости, а также уменьшение матричных элементов кристалли-
ческого псевдопотенциала благодаря чередованию заполненных и пустых слоев в направ-
лении, перпендикулярном поверхности (111) кристалла.
Оказалось, что плотность состояний центрального молекулярного слоя, отделенного пя-
тью атомными слоями от обеих поверхностей пленки, приближается к объемной и мо-
жет рассматриваться как проекция объемной плотности состояний на (111) плоскость
(см. рис. 2, 3). Величина и расположение поверхностных уровней зависит от чередования
76 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №1
Рис. 3. CdTe: а — плотность электронных состояний в кристалле со структурой сфалерита; б — полная
плотность состояний в 16-ти слойной (111) пленке; в — плотность состояний в слоях Te6+Cd7; г — плотность
состояний в поверхностных слоях Cd11 + Тe12
атомов в пленке. На графиках плотности заряда хорошо видно, как подавляющая часть по-
верхностного заряда концентрируется вокруг анионов и тем самым определяет поведение
полной зарядовой плотности. На контурных картах вблизи катионов эквизарядные линии
вообще не проявляются, так как плотности заряда здесь не превышают тысячных долей у. е.
Поверхность (111) не является поверхностью раскола для кристаллов типа цинковой
обманки. Ее создание требует затраты большой электростатической энергии, необходимой
для разделения двух полупространств с разноименно заряженными границами. Такую по-
верхность получили при бомбардировке этих кристаллов ионами Ar+ с последующим от-
жигом в условиях сверхвысокого вакуума. На образцах GaAs и GaP были проведены экспе-
рименты по изучению поверхностного и объемного вкладов в спектры фотоэмиссии элект-
ронов и исследованию спектров энергетических потерь электронов [13], дифракции мед-
ленных электронов [14] и ультрафиолетовых фотоэмиссионных спектров с разрешением по
углам [15].
Наши результаты получены для идеальной поверхности, которая существует только
в глубоком вакууме в течение 10−8 с после раскола. В то же время такая поверхность, в ко-
торой все атомы остаются на своих точных объемных местах, представляет идеальную мо-
дель для теоретического изучения природы и характерных свойств поверхностных явлений
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №1 77
Рис. 4. Контурные карты и 3D-графики распределения плотности заряда валентных электронов в плоскости
(110), перпендикулярной поверхности (111). Верхний ряд относится к ZnTe, средний — к ZnS, нижний —
к CdTe. На оси y отложена плотность заряда ρ(~r) (у. е.)
78 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №1
“в чистом виде”. Далее авторы планируют расчет важнейших реальных релаксированных
и реконструированных поверхностей этих и других кристаллов типа А3В5 и A2B6.
1. Зенгуил Э. Физика поверхности. – Москва: Мир, 1990. – 532 с.
2. Оура К., Лифшиц В. Г., Саранин А.А. и др. Введение в физику поверхности – Москва: Наука, 2006. –
487 с.
3. Takahashi T., Ebina A. II-VI compound semiconductors // Appl. of Surface Sci. – 1982. – 11-12. –
P. 268–271.
4. Jin Li, Geyles J., Kioussis N. et al. Ab initio studies of the unreconstructed polar CdTe (111) surface //
J. Electr. Mater. – 2012. – 41, No 10. – P. 2745–2753.
5. Wang Y.R., Duke C.B. Atomic and electronic structure of ZnS cleavage surfaces // Phys. Rev. – 1987. –
B36, No 5. – P. 2763–2769.
6. Ferraz F. C., Watari K., Alves J. L. A. Surface electronic properties of ZnS, ZnSe and ZnTe (110) // Surface
Sci. – 1994. – B307–309. –P. 959–962.
7. Stankiewicz B., Jurczyszyn L., Kucharczyk R., Steslicka M. Surface electronic structure of zinc-blende-type
GaN (111) // Czechosl. J. of Phys. – 1997. – 47, No 4. – P. 473–479.
8. Yan B.D., Feng Z.H. et al. A study of the electronic structure of ZnS (111) // Acta Phys. Sinica. – 1996. –
45. – P. 1526–1535; Li Yong.
9. Schluter M., Chelicowsky J. R., Louie S.G., Cohen M.L. Self-consistent pseudopotential calculations for
Si (111) surfaces: Unreconstructed (1×1) and constructed (2×1) model structures // Phys. Rev. – 1975. –
B12, No 10. – P. 4200–4214.
10. Горкавенко Т. В., Зубкова С.М., Макара В.А. та iн. Електроннi властивостi поверхнi (111) в A3B5
та A2B6 кристалах // Укр. фiз. журн. – 2011. – 56, № 2. – С. 148–158.
11. Кулькова С. Е., Еремеев С. В., Постников А. В. и др. Атомная и электронная структура поверхности
GaAs (001) // Физика и техника полупроводников. – 2007. – 41, № 2. – С. 832–839.
12. Christensen N. E., Salpathy S., Pawlowska Z. Bonding and ionicity in semiconductors // Phys. Rev. –
1987. – В36, No 2. – P. 1032–1050.
13. Katnani A.D., Chadi D. J. Photoemission and theoretical studies of GaAs (111) and (–1–1–1) surfaces:
vacancy model // Ibid. – 1985. – B31. – P. 2554–2556.
14. Tong S. Y., Xu G., Hu W.Y., Puga M.W. Vacancy buckling model for the (111) surface of III-V compound
semiconductors // J. Vac. Sci. Technol. – 1985. – B3, No 4. – P. 1076–1078.
15. Katnani A.D., Sang H.W., Chiaradia P., Bauer R. S. Core – level photoemission study of MBE – grown
GaAs (111) and (100) surfaces // Ibid. – 1985. – B3, No 2. – P. 608–612.
Поступило в редакцию 24.06.2013Институт проблем материаловедения
им. И.Н. Францевича НАН Украины, Киев
С.М. Зубкова, Л.Н. Русiна
Особливостi електронної будови поверхнi (111) у кристалах
типу A
2
B
6
Для полярної поверхнi (111) у кристалах типу A2B6 iз структурою сфалериту i ZnTe,
ZnS, CdTe дослiджено зонну структуру, локальну густину електронних станiв (повна i по-
шарова), а також розподiл зарядової густини валентних електронiв (3D-графiки та кон-
турнi карти). Окремо розглянуто властивостi поверхонь, що закiнчуються анiоном i ка-
тiоном. Чисельний розрахунок для кристалiв типу сфалериту проведено самоузгодженим
“тривимiрним” методом псевдопотенцiалу в рамках моделi шаруватої надгратки. В проце-
сi самоузгодження використано оригiнальний iтератор, який дозволив подолати труднощi,
пов’язанi з наявнiстю у випадку поверхнi векторiв оберненої гратки, менших за 1 ат. од.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №1 79
S.M. Zubkova, L. N. Rusina
Electronic properties of (111) surface in crystals of A2
B
6 type
Electronic band structure, local densities of states (total and layer-resolved ones), and the distri-
bution of a charge density of valence electrons (3D-graphics and contour cards) at the (111) polar
surface in ZnTe, ZnS, CdTe crystals have been studied. The properties of anion- and cation-termi-
nated surfaces have been analyzed separately. The self-consistent three-dimensional pseudopotential
method has been used for numerical calculations in the framework of a model of layered superlatti-
ce. The application of an original iterator in the self-consistent procedure allowed the difficulties
associated with the surface-induced presence of reciprocal-lattice vectors shorter than 1 a. u. to be
overcome.
80 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-86792 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T09:23:44Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Зубкова, С.М. Русина, Л.Н. 2015-10-01T16:52:40Z 2015-10-01T16:52:40Z 2014 Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ / С.М. Зубкова, Л.Н. Русина // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 1. — С. 72–80. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/86792 538.915 Для полярной поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ со структурой сфалерита ZnTe, ZnS, CdTe исследованы зонная структура, локальная плотность электронных состояний (полная и послойная), а также распределение зарядовой плотности валентных электронов (3D-графики и контурные карты). Отдельно рассмотрены свойства поверхностей, заканчивающихся анионом и катионом. Численный расчет проведен самосогласованным “трехмерным” методом псевдопотенциала в рамках модели слоистой сверхрешетки. В процессе самосогласования использован оригинальный итератор, позволивший преодолеть трудности, обусловленные наличием в случае поверхности векторов обратной решетки, меньших 1 ат. ед. Для полярної поверхнi (111) у кристалах типу А²В⁶ iз структурою сфалериту i ZnTe, ZnS, CdTe дослiджено зонну структуру, локальну густину електронних станiв (повна i пошарова), а також розподiл зарядової густини валентних електронiв (3D-графiки та контурнi карти). Окремо розглянуто властивостi поверхонь, що закiнчуються анiоном i катiоном. Чисельний розрахунок для кристалiв типу сфалериту проведено самоузгодженим “тривимiрним” методом псевдопотенцiалу в рамках моделi шаруватої надгратки. В процесi самоузгодження використано оригiнальний iтератор, який дозволив подолати труднощi, пов’язанi з наявнiстю у випадку поверхнi векторiв оберненої гратки, менших за 1 ат. од. Electronic band structure, local densities of states (total and layer-resolved ones), and the distribution of a charge density of valence electrons (3D-graphics and contour cards) at the (111) polar surface in ZnTe, ZnS, CdTe crystals have been studied. The properties of anion- and cation-terminated surfaces have been analyzed separately. The self-consistent three-dimensional pseudopotential method has been used for numerical calculations in the framework of a model of layered superlattice. The application of an original iterator in the self-consistent procedure allowed the difficulties associated with the surface-induced presence of reciprocal-lattice vectors shorter than 1 a. u. to be overcome. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Фізика Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ Особливостi електронної будови поверхнi (111) у кристалах типу А²В⁶ Electronic properties of (111) surface in crystals of А²В⁶ type Article published earlier |
| spellingShingle | Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ Зубкова, С.М. Русина, Л.Н. Фізика |
| title | Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ |
| title_alt | Особливостi електронної будови поверхнi (111) у кристалах типу А²В⁶ Electronic properties of (111) surface in crystals of А²В⁶ type |
| title_full | Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ |
| title_fullStr | Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ |
| title_full_unstemmed | Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ |
| title_short | Особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа А²В⁶ |
| title_sort | особенности электронного строения поверхности (111) в кристаллах типа а²в⁶ |
| topic | Фізика |
| topic_facet | Фізика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/86792 |
| work_keys_str_mv | AT zubkovasm osobennostiélektronnogostroeniâpoverhnosti111vkristallahtipaa2v6 AT rusinaln osobennostiélektronnogostroeniâpoverhnosti111vkristallahtipaa2v6 AT zubkovasm osoblivostielektronnoíbudovipoverhni111ukristalahtipua2v6 AT rusinaln osoblivostielektronnoíbudovipoverhni111ukristalahtipua2v6 AT zubkovasm electronicpropertiesof111surfaceincrystalsofa2v6type AT rusinaln electronicpropertiesof111surfaceincrystalsofa2v6type |