Теория энергетического спектра кристаллического теллура и селена

• Автор: Пахомов, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 c. : ил

ГЛАВА I. ПРОБЛЕШ ТЕОРИИ ШЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА
ЮЛУПРОВОДНИКОВ-ХАЛЬКОГЕНОВ
§ I.I. Симметрия решетки и численные расчеты из первых
принципов
§ 1.2. Исследование формы края валентной зоны теллура
§ 1.3. Модели энергетического спектра теллура вблизи
экстремальной точки
§ 1.4. Деформационный метод Абрикосова-Фальковского
§ 1.5. Модель Волкова-Панкратова (р-модель)
Глава II. ДЕФОРМАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ ШЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА
ТЕЛЛУРА И СЕЛЕНА
§ 2.1. Диэлектризация спектра
§ 2.2. Симметрия исходных термов кубической прафазы
§ 2.3. Матрица гамильтониана
§ 2.4. Вид спектра вдоль оси Сд
Глава III. ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИ И ОПТИЧЕСКОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ В
ТЕЛЛУРЕ
§ 3.1. Параметры сильной связи для теллура и селена
§ 3.2. Зависимость энергии от кх
§ 3.3. Спектры поглощения теллура (переходы в Н-точке)
§ 3.4. Эволюция ферми-поверхноста в соединениях
SexTe,.x
Глава IV. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ СО СТРУКТУРОЙ АЛМАЗА И ЦИНКОВОЙ ОБМАНКИ

§ 4.1. Проблема глубоких уровней в полупроводниках
§ 4.2. Модель энергетического спектра кристалла
§ 4.3. Сферически-симметричный потенциал возмущения
§ 4.4. Возмущение тетраэдрической симметрии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Все возрастающие требования к параметрам приборов электроники, в первую очередь фотоэлектроники, а также необходимость освоения новых спектральных диапазонов и принципов приема и преобразования излучения требует привлечения новых материалов и более детального изучения электронной структуры известных полупроводников.
Специфика применения различных полупроводниковых материалов в современной электронике определяется, главным образом,особенностями их электронного энергетического спектра. Однако теоретический расчет зонной структуры даже простейших кристаллов представляет сложную проблему. Причем наряду со сложностями чисто вычислительного порядка, имеются принципиальнне трудности, связанные с определением кристаллического потенциала и учетом многочастичных эффектов. Поэтому наиболее эффективными оказываются полуэмпирические методы, в частности, метод эмпирического псевдопотенциала. Точность расчетов такого рода составляет, как правило, несколько десятых электронвольта. Поэтому, например, в узкозонных полупроводниковых материалах сама величина запрещенной зоны является подгоночным параметром.
В ряде полупроводников В окрестности имеется целая
группа близко расположенных зон (например, шесть зон в полупроводниках А^В6). Из -за этого подгонка величины отнюдь не
гарантирует правильные значения эффективных масс, ^-факторов и других наблюдаемых величин. Следует также добавить, что наличие большого числа близких термов затрудняет не только расчеты

ка приближается к кубической, так что полоний в своей оС-модификации уже имеет простую кубическую структуру. Одновременно уменьшается диэлектрическая щель <5^ в электронном спектре (см.таблицу), причем полоний является металлом. Это указывает на то, что диэлектрический характер спектра теллура и селена обусловлен утроением структуры простого куба.
В 1.4 было показано, что аналогичная ситуация реализуется также в полуметаллах группы висмута /71/. Их пространственные решетки получаются после удвоения периода кубической "прафазн" и акустической деформации вдоль Сд. Однако если в случае висмута металлический характер спектра "прафазы" очевиден (нечетное число валентных электронов на атом ( р3) , то дляТе (р^) "прафаза", вообще говоря, не обязана быть металлом. Тем не менее и в этом случае "прафаза" является металлической. Это явствует из существования металлического с*С-П) и численных расчетов /87*90/. Исходя из экстраполяции сплавов 'Те-Ад иЧе-Аы
в работе /87/ рассчитана зонная структура гипотетической куби-

ческой фазы теллура с периодом решетки й. = 3,17 А. Было показано, что спектр имеет металлический характер с относительно высокой плотностью состояний вблизи уровня Ферми. Дсевдопотен-циальным расчетом /88/ на ЭВМ моделировался переход теллура в кубическую решетку. При этом теллур становился металлом. Устойчивость кубического о<^- Ро связана, вероятно, с огромным спин-орбитальным взаимодействием, разрушающим квазиконг.руэнт-ность ферми-поверхности прафазы.
Согласно р-модели из-за трехкратного вырождения р-уровня энергетический спектр кубической прафазы состоит из трех перекрывающихся зон <5*, Єу , б2 ( X , Ї , ■к - кубические