Електронна структура ромбічного GeSe
DOI:
https://doi.org/10.24144/2415-8038.2010.28.13-28Ключові слова:
Моноселенід германія, Електронна структура, Густина електронних станів, Фотоелектронні спектриАнотація
Методом функціонала електронної густини виконані самоузгоджені розрахунки зонного спектру, повної та парціальних густин електронних станів та просторового розподілу густини валентного заряду ромбічного кристала GeSe. За результатами розрахунків зроблено детальний аналіз структури валентних станів. Показано, що вершина валентної зони і дно зони провідності ромбічного GeSe формуються переважно 4р-станами Se і Ge. Розрахована повна густина електронних станів у валентній зоні порівнюється з ультрафіолетовими і рентгенівськими фотоелектронними спектрами. Виконано теоретико-груповий аналіз, що дозволило встановити симетрію хвильових функцій у ряді високосиметричних точок зони Бріллюена і встановити структуру зонного представлення валентних зон та визначити актуальні позиції Викоффа в елементарній комірці GeSe. Виходячи з симетрії хвильових функцій встановлені правила відбору для оптичних дипольних переходів.
Посилання
Блецкан Д.И., Копинец И.Ф., Погорецкий П.П., Салькова Е.Н., Чепур Д.В. Получение монокристаллов GeS, исследование морфологии и ее влияние на запись голографических решеток // Кристаллография. – 1975. – Т. 20, № 5. – С. 1008–1012.
Блецкан Д.И., Полажинец Н.В., Чепур Д.В. Поляризационные исследования фотопроводимости слоистых кристаллов GeSxSe1-x // ФТП. – 1983. – Т. 17, № 7. – С. 1270–1274.
Блецкан Д.И., Кабаций В.Н., Мадяр Й.Й., Сакал Т.А. Гетеропереходы на основе слоистых полупроводников SnS2 и GeS(Se) // Тезисы докладов четвертой Международной научнопрактической конференции “Современные информационные и электронные технологии” – Одесса (Украина), 2003. – С. 276.
Блецкан Д.И., Таран В.И., Сичка М.Ю. Эффект переключения в слоистых кристаллах АIVBVI // Украинский физический журнал. – 1976. – Т. 21, №9. – С. 1436–1441.
Wiedemeier H., Schnering H. G. Refinement of the structures of GeS, GeSe.SnS and SnSe // Z. Kristallogr. – 1978. – Bd. 148. – S. 295–303. Wiedemeier H., Siemers P. A. The thermal expansion of GeSe and GeTe // Z. anorg. allg. Chem. – 1977. – Bd. 431, № 4. –S. 299–304.
Блецкан Д.И. Кристаллические и стеклообразные халькогениды Si, Ge, Sn и сплавы на их основе. – Ужгород: ВАТ «Видавництво «Закарпаття»». – 2004. – Т. І. – 292 с.
Kemeny P.C., Azoulay J., Cardona M..Ley L. Photoelectron spectra of GeS.GeSe, SnS and SnSe and their relation to structural trends and phase transitions within the average-valence – <5> compounds // Nuovo Cimento В. – 1977. – V. 39, № 2. – P.709–714.
Kosakov A., Neumann H., Leonhardt G. Investigation of the band structure of germanium chalcogenides by means of photoelectron spectroscopy // J. Electron Spectrosc. and Relat. Phenom. – 1977. – V. 12, № 2. – P. 181–189.
Shalvoy R.B., Fisher G.B., Stiles P.J. Xray photoemission studies of the valence bands of nine IVVI compounds // Phys. Rev. B. – 1977. – V. 15.№ 4. – P. 2021–2024.
Davis G.D., Viljoen P.E., Lagally M.G. Comparison of sitespecific valence band densities of states determined from Auger spectra and XPS-determined valence band structure in GeS (001) and GeSe (001) // J. Electron. Spectros. and Relat. Phenom. – 1980. – V. 21, № 2. – P. 135–152.
Taniguchi M., Johnson R. L., Ghijsen J., Cardona M. Core excitons and conductionband structures in orthorhombic GeS, GeSe, SnS, and SnSe single crystals // Phys. Rev. B. – 1990. – V. 42.№ 6. – P. 3634–3643.
Valiukonis G., Gashimzade F.M..Guseinova D.A., Krivaite G., Kulibekov A.M., Orudzhev G.S., Sileika A. Reflectance and thermoreflectance spectra and energy band structure of GeSe crystals // Phys. Status Solidi (b). – 1983. – V.117, № 1. – P. 81–92.
Гусейнова Д.А., Кулибеков А.М..Оруджев Р.С. Непрямой экситон в селениде германия // ФТП. – 1985. – Т.19, № 11. – С. 2059–2061.
Gashimzade F.M., Guliev D.G..Guseinova D.A., Shteinshrayber V.Y. Band-structure calculation for A4B6 layered crystals by the equivalentorbital linear combination of atomic orbitals method // J. Phys.: Condens. Matter. –1992. – V. 4, № 4. – P. 1081– 1091.
Hsuch H.C., Vass H., Clark S. J..Ackland G.J., Crain J. High-pressure effects in the layered semiconductor germanium selenide // Phys. Rev. B. –1995. – V. 51, № 23. – P. 16750–16760.
Rathor A., Sharma V., Heda N.L..Sharma Y., Ahuja B.L. Compton profiles and band structure calculations of IV–VI layered compounds GeS and GeSe // Radiation Physics and Chemistry. – 2008. – V. 77, № 4. – P. 391–400.
Lisitsa M.P., Zakharchuk A.P., Terekhova S.F., Tsebulya G.G., Mladov L.K..Todorov S.M. Anisotropy of the absorption edge in germanium selenide single crystals // Phys. Status Solidi (b). – 1976. – V.75. – № 1. – P. K51–K54.
Захарчук А.П., Терехова С.Ф., Тодо- ров С.М., Цебуля Г.Г. Край поглощения монокристаллов GeSe // ФТП. –1976. – Т. 10, № 12. – С. 2367–2370.
Todorov S., Mladjov L., Karbanov S. On some optical properties of germanium selenide single crystals // Докл. Болг. АН. – 1976. – Т. 29, № 5. – С. 635–637.
Vlachos S.V., Lambros A.P., Economou N.A. Exponential absorption edges in GeSe // Solid State Communications. –1976. – V. 19, № 8. – P. 759–763.
Гусейнова Д.А., Кулибеков А.М..Нейманзаде И.К. Экситонный край поглощения монокристаллов GeSe //ФТП. – 1983. – Т. 17, № 4. – С. 738–740.
Elkorashy A.M. Indirect forbidden fundamental absorption edge in germanium selenide single crystals // Phys. Stat. Solidi (b). – 1986. – V. 135, № 2. –P. 707–713.
Тягай В.А., Бондаренко В.Н., Красико А.Н., Блецкан Д.И., Шека В.И. Спектры электроотражения монохалькогенидов германия и олова //ФТТ. – 1976. – № 5. – С. 1433–1436.
Hohenberg P., Kohn W. Inhomogeneous Electron Gas // Phys. Rev. B – 1964. – V.136, № 3. – P. 864–871.
Kohn W., Sham L.J. Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects // Phys. Rev. A. –1965. – V. 140, № 4. – P. 1133–1138.
Hartwigsen C., Goedecker S., Hutter J. Relativistic separable dual-space Gaussian pseudopotentials from H to Rn //Phys. Rev. B. – 1998. – V. 58, № 7. –P. 3641–3662.
http:// www.pcpm.ucl.ac.be/ABINIT
Gonze X., Beuken J.-M., Caracas R..Detraux F., Fuchs M., Rignanese G.-M..Sindic L., Verstraete G., Zerah G..Jollet F., Torrent M., Roy A., Mikami M., Ghosez Ph., Raty J.-Y..Allan D.C. First-principle computation of material properties: the ABINIT software project // Comp. Mat. Sci. B. –2002. – V. 25, № 3. – P. 478– 492.
Payne M.C., Teter M.P., Allan D.C..Arias T.A., Joannopoulas J.D. Iterative minimization techniques for ab initio total-energy calculations: molecular dynamics and conjugate gradients // Rev. Mod. Phys. – 1992. – V. 64, № 4. –P. 1045–1097.
Gonze X. Towards a potential-based conjugate gradient algorithm for orderN self-consistent total energy calculations // Phys. Rev. B. – 1996. – V. 54.№ 7. – P. 4383–4386.
Blöchl P. E. Improved tetrahedron method for Brillouin-zone integrations // Phys. Rev. B. – 1994. – V. 49, №. 23. – P. 16223–16233.
Bercha D. M., Rushchanskii K. Z..Sznajder M., Matkovskii A., Potera P. Elementary energy bands in ab initio calculations of the YAlO3 and SbSI crystal band structure // Phys. Rev. B. – 2002. –V. 66, № 19. – P. 195203–195211.
Bercha D. M., Slipukhina I.V, Sznajder M., Rushchanskii K.Z. Elementary energy bands in the band structure of the narrow-band-gap semiconductor CdSb // Phys. Rev. B. – 2004. – V. 70, № 23. – P. 235206–235213.
Давыдов А.С. Теория твердого тела. – М.: Наука, 1976. – 639 с.
Майзель А., Леонхардт Г., Сарган Р. Рентгеновские спектры и химическая связь. – Киев: Наукова думка, 1981. –420 с.
Ishihara Y., Ohno Y., Nakada I. Anisotropic Electrical Properties of GeSe //Phys. Status Solidi b. – 1984. – V. 121.№ 1. – P. 407–412.
Тягай В.А., Снитко О.В. Электроотражение света в полупроводниках. – Киев: Наукова думка, 1980. – 304 с.
Немошкаленко В. В., Алешин В. Г. Электронная спектроскопия кристаллов. – Киев: Наукова думка, 1983. – 288 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2010 Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Фізика
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
