Энергетические состояния в запрещенной зоне кристаллического кремния, обусловленные атомами замещения титана и углерода
Скачать 27.55 Kb.
|
| Энергетические состояния в запрещенной зоне кристаллического кремния, обусловленные атомами замещения титана и углерода Г.В. Арзуманян 1), А.Б. Колпачёв 2) 1), 2) Технологический институт Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге, Россия В связи с тем, что кремний остаётся основным материалом в электронике, исследования структуры и механизмов образования дефектных комплексов различной природы в кремнии, а так же изучение локальных изменений электронного энергетического строения (ЭЭС) кремния содержащего такие комплексы, весьма актуальны. В настоящем докладе представлены результаты расчетов «из первых принципов» локальных изменений ЭЭС кремния, содержащего дефектный комплекс состоящий из атома замещения титана и атома замещения углерода (TIС– центр). Расчёты проводились в рамках теории многократного рассеяния с использованием приближения локального функционала электронной плотности (DFT) и muffin-tin приближения. Учитывалось, что атомы кремния в TIС– центре не эквивалентны вследствие различия атомарного состава их ближайшего окружения. Рассеивающие центры, соответствующие таким атомам в дальнейшем именуются Si(k) (k = 0, 1, …, 6). Различия, связанные с влиянием ближайшего окружения, учитывались как на этапе вычисления плотности заряда, так и при решении задачи многократного рассеяния. Для расчета локальных парциальных плотностей электронных состояний (ПЭС) каждого из атомов Si(k), кислорода и титана, формировался кластер их 87 атомов-рассеивателей, с центром на рассматриваемом атоме. У атомов Si(k) и углерода учитывались электронные состояния s- и p- симметрии, а у атома титана – s-, p- и d- симметрии. Полученные ПЭС сравнивались с полной ПЭС атомов типа Si(0), атомов кремния удаленных на расстоянии 2,5а (а = 543 пм, постоянная решетки кремния) от дефектного центра, локальная ПЭС на которых не отличается от ПЭС кремния в идеальном кристалле. Было рассмотрено два типа TIC- центров. В SITIC1 – центре атомами Si(1) (3 атома) считались атомы кремния, удаленные на расстояние 0,43а от Ti и 0,71а от C; Si(2) (3 атома) – 0,71а от Ti и 1,1а от C; Si(3) (6 атомов) – 0,71а от Ti и 0,83а от C; Si(4) (3 атома) – 0,71а от Ti и 0,43а от C; Si(5) (6 атома) – 0,83а от Ti и 0,71а от C; Si(6) (3 атома) – 1,1а от Ti и 0,71а от C. Выполненные расчеты показали, что с SITIC1-центром могут быть связаны несколько локальных уровней в запрещённой зоне кремния. Уровень (Ev + 0,735) эВ является наиболее заметным и обусловлен d-состояниями титана. Такое же энергетическое положение имеет максимум ПЭС p состояний углерода, но величина её незначительна. У всех атомов Si(k) в запрещённой зоне также появляются локальные энергетические уровни. Однако только у атомов Si(2) (уровень (Ev + 0,597) эВ), Si(3) (уровень (Ev + 0,845) эВ)и Si(4) (уровень (Ev+ 0,872) эВ) величина суммарной ПЭС соответствующих уровней во всём дефектном комплексе сравнима с величиной ПЭС уровня (Ev + 0,735) эВ d- состояний титана. TIС2– центр представлял собой локальную область кремния, у которого в кристаллографической позиции (0.0; 0.0; 0.0) расположен атом замещения титана, а в (0.5; 0.5; 0.0) атом замещения углерода. Расчеты показали, что наличие такого дефекта не приводит к значительным изменениям ЭЭС запрещенной зоны атомов кремния Si(k), а ПЭС атомов титана и углерода не имеют локальных максимумов в запрещенной зоне кремния Si(0). |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Дистанционный курс учебной дисциплины «Химия». Преподаватель: Бардонова Инна Юрьевна Современная теория строения атома базируется на таких понятиях, как электронная облако и орбиталь, явление гибридизации, которое... | | Подгруппа титана На долю титана приходится около 0,2% от общего числа атомов земной коры, т е он является одним из весьма распростанённых в природе... |
 | Урок «Кремний и его соединения» Цели ... | | Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» Задачей изучения дисциплины «Кристаллография и дефекты кристаллического строения» является овладение знаниями |
| Урока: Оксиды углерода. Цель урока Химические термины: углерод, аллотропия, адсорбция, графит, алмаз, оксид углерода (2) – «угарный газ», оксид углерода (4) – «углекислый... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Вводный инструктаж по Т. Б. при работе в химическом кабинете. Валентные состояния атома углерода |
| Протокол Оценочных листов Секция Биология, экология, география, медицина 6-8 класс Оценка экологического состояния окружающей среды в зоне промышленного загрязнения г. Ачинска методами биоиндикации | | Конспект урока «Химический элемент Углерод» ... |
| Экологически обусловленные особенности статуса курения и состояния... Учреждение Российской Академии Медицинских Наук Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза рамн | | Урок по теме "Кислородные соединения углерода" 14. 02. 2012 Цель: Расширить и углубить представления по теме “Углерод” (представление об оксидах углерода) |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Познакомить учащихся со строением и свойствами углерода, его аллотропными модификациями, областях применения углерода | | Рассказ по теме: «Углерод и его соединения» Основные соединения углерода – оксиды углерода: угарный и углекислый газ и угольная кислота (формула, название, нахождение в природе,... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель урока дать учащимся знания об особенностях физических процессов перехода вещества из жидкого состояния в газообразное и наоборот;... | | Энергетические комплексы морской техники Рабочая программа составлена доцентом Б. А. Колпаковым на основании Федерального государственного образовательного стандарта высшего... |
| Урок по физике в 11-м классе по теме "Излучение и поглощение света... Интерактивный урок по физике в 11-м классе по теме "Излучение и поглощение света атомами. Виды спектров, спектральный анализ" | | Реферат по органической химии тема: получение алканов,алкенов,алкинов Предельными углеводородами (алканами) называются соединения, состоящие из атомов углерода и водорода, соединенных между собой только... |
