Электронно-энергетическая структура сложных полупроводниковых халькогенидов и их твердых растворов

• Автор: Лаврентьев, Анатолий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 485 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИМ ДАННЫМ, ФИЗИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ, ЭЛЕКТРОННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМУ СТРОЕНИЮ И ОСОБЕННОСТЯМ ХИМСВЯЗИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ХАЛЬКОГЕНИДОВ ТИПА А'ВШСУІ, А"В''1 И ИХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ.

1.1. Полупроводниковые халькогениды типа А“Ву|.

1.1.1. Кристаллическая структура и общая характеристика полупроводников типа АПВУ1.

1.1.2. Особенности ЭЭС полупроводников типа А'В’ по результатам зонных расчетов.

1.1.3. Результаты рентгеноэлектронных и рентгеноспектральных исследований ЭЭС полупроводников типа А“ВУ1.

1.2. Полупроводниковые халькогениды типа А'ВШСУІ.

1.2.1. Кристаллическая структура и общая характеристика полупроводников типа А'ВШСУІ.
1.2.2. Особенности ЭЭС полупроводников типа А‘ВШСУ1 по результатам зонных расчетов.
1.2.3. Результаты рентгеноэлектронных и рентгеноспектральных исследований ЭЭС полупроводников типа А:ВШСУІ.
1.3. Твердые растворы на основе халькогенидов типа А“В'".
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ СПЕКТРОВ ЭМИССИИ И ПОГЛОЩЕНИЯ СЕРЫ И ФОСФОРА В ИССЛЕДУЕМЫХ СОЕДИНЕНИЯХ.
2.1. Получение флуоресцентных К-полос и /С-спектров поглощения серы и фосфора.

2.1.1. Рентгеновские флуоресцентные Х-полосы серы и фосфора.
2.1.2. Х-спектры поглощения серы и фосфора.
2.2. Экспериментальные условия и методика получения первичных 63 1*2,3-полос серы и фосфора.
2.3. Обработка полученных рентгеновских спектров и методика их со- 66 вмещения и сопоставления с расчетными и экспериментальными данными.
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОННОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕ- 69 СКОЙ СТРУКТУРЫ И РЕНТГЕНОВСКИХ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ БИНАРНЫХ И ТРОЙНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ИХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ.
3.1. Применение приближения полного многократного рассеяния в 69 кластерной версии локального когерентного потенциала для расчета электронной энергетической структуры твердых тел.
3.2. Применение метода полного многократного рассеяния и самосо- 78 гласованных потенциалов для расчета плотностей электронных состояний и рентгеновских спектров поглощения в сложных полупроводниковых халькогенидах (программа ЕЕГГ8).
3.3. Методика расчета свободных электронных состояний и рентгенов- 102 ских спектров поглощения некоторых халькогенидов и твердых растворов с использованием метода локального когерентного потенциала
и программы ЕЕГГ7.
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРОННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА, РЕНТ- 116 ГЕНОВСКИЕ СПЕКТРЫ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ В ХАЛЬКОПИРИТАХ А'В111^1 И ИХ БИНАРНЫХ АНАЛОГАХ - СОЕДИНЕНИЯХ ТИПА А!1ВУ‘.
4.1. Электронно-энергетическая структура и особенности химической 116 связи бинарных халькогенидов типа АПВУ1.
4.1.1. Сравнение рассчитанных ХАИЕБ Х-спектров и плотностей

свободных электронных состояний с экспериментальными спектрами в соединениях типа AnBvt.
4.1.2. Плотности электронных состояний в окрестности оптической 129 запрещенной полосы, оценка величины запрещенной полосы Eg и выводы о химической связи в соединениях типа AnBVI по данным теоретических расчетов и экспериментальных спектров.
4.1.3. Особенности применения метода локального когерентного по- 135 тенциала на примере расчета mt-потенциалов атомов Zn и S и плотностей электронных состояний в соединении ZnS.
4.2. Исследование электронно-энергетической структуры и химиче- 140 ской связи теоретическими и экспериментальными методами в соединениях со структурой халькопирита А'В111^1 и BeCN2.
4.2.1. Теоретическая оценка кристаллографических параметров в 140 халькопиритах А^'^С^1 и BeCN2 с использованием атомных радиусов.
4.2.2. Расчет электронно-энергетической структуры (ЭЭС) гипоте- 143 тического халькопирита BeCN2 и сравнение с рассчитанной ЭЭС и экспериментальными спектрами в изоэлектронных и изоструктур-
ных аналогах - алмазе и BN.
4.2.3. Расчеты XANES ^-спектров, плотностей свободных электрон- 155 ных состояний и сравнение их с экспериментальными спектрами в халькопиритах AVC^1.
4.2.4. Электронно-энергетическое строение и химическая связь со- 166 единений типа А^111^1, оценка величины запрещенной полосы Eg в
них по данным теоретических расчетов и экспериментальных спектров.
4.2.5. Влияние положения анионов на электронно-энергетическую 184 структуру соединений типа А^1“^1.
4.2.6. Зависимость ширины запрещенной полосы Eg в соединениях

Энергия, еУ
Рис.1.4. Результаты рентгеноспектрального исследования кристаллической серы, кубического СсВ и кубического гпЭ. Все результаты для кристаллической серы и все £2.гспектры квантового выхода из работ [18, 23] (Сйв - гексагональный). РЭС - из работы [15]. Все кривые приведены в произвольном масштабе.