1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования
  4. № 12, 2023

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 12, стр. 70-75

Модель структурного упорядочения вакансий и образования семейства тройных соединений в системах AI–BIII–CVI

Д. С. Мазинг a, *, О. А. Александрова a, **, В. А. Мошников a, ***

a Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”
197022 Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: dmazing@yandex.ru
** E-mail: oaaleksandrova@gmail.com
*** E-mail: vamoshnikov@mail.ru

Поступила в редакцию 15.01.2023
После доработки 27.03.2023
Принята к публикации 27.03.2023

Аннотация

Характерной особенностью тройных халькогенидных соединений AI–BIII–CVI, оказывающей существенное влияние на возможность управления функцинальными свойствами материалов на их основе, является сильная склонность к отклонению от стехиометрии. Проведено обоснование существования тройных полупроводниковых соединений с упорядоченными вакансиями в нанокристаллах системы AI–BIII–CVI с использованием метода триангуляции (метода Горюновой Н.А. для прогнозирования состава алмазоподобных полупроводников). С учетом предположения образования электронейтральных дефектных комплексов, состоящих из вакансии в позиции атома I группы $2\left[ 0 \right]_{{\text{I}}}^{{ - 1}}~$ и двукратно ионизированного антиструктурного дефекта ${\text{In}}_{{\text{I}}}^{{ + 2}}$, вакансии представлены как псевдоэлемент периодической системы нулевой группы, при этом соединение рассмотрено с позиций концентрационного тетраэдра, и операции триангуляции переходят в операции тетраэдрации. При наличии такого “виртуального” элемента вместо единственного состава в системе AI–BIII–$C_{2}^{{{\text{VI}}}}$ определяется известная по данным литературы совокупность тройных соединений с упорядоченным содержанием вакансий, отвечающих полупроводникам, имеющим четыре связи на индивидуальный атом.

Ключевые слова: соединения с упорядоченными вакансиями, метод триангуляции, соединения I–III–VI, квантовые точки, дефектный комплекс.

Список литературы

  1. Kagan C.R., Lifshitz E., Sargent E.H., Talapin D.V. // Science. 2016. V. 353. № 6302. P. 885. https://www.doi.org/10.1126/science.aac5523

  2. Choi M.K., Yang J., Hyeon T., Kim D.H. // npj Flexible Electronics. 2018. V. 2. P. 10. https://www.doi.org/10.1038/s41528-018-0023-3

  3. García de Arquer F.P., Armin A., Meredith P., Sargent E.H. // Nat. Rev. Mater. 2017. V. 2. P. 16100. https://www.doi.org/10.1038/natrevmats.2016.100

  4. Pelaz B., Alexiou C., Alvarez-Puebla R.A., Alves F., Andrews A.M., Ashraf S., Balogh L.P., Ballerini L., Bestetti A., Brendel C. et al. // ACS Nano. 2017. V. 11. P. 2313. https://www.doi.org/10.1021/acsnano.6b06040

  5. Sharan A., Sabino F.P., Janotti A., Gaillard N., Ogitsu T., Varley J.B. // J. Appl. Phys. 2020. V. 127. № 6. P. 065303. https://www.doi.org/10.1063/1.5140736

  6. Du J., Singh R., Fedin I., Fuhr A.S., Klimov V.I. // Nature Energy. 2020. V. 5. P. 409. https://www.doi.org/10.1038/s41560-020-0617-6

  7. Regmi G., Ashok A., Chawla P., Semalti P., Velumani S., Sharma S.N., Castaneda H. // J. Mater. Sci.: Mater. Electronics. 2020. V. 31. № 10. P. 7286. https://www.doi.org/10.1007/s10854-020-03338-2

  8. Aldakov D., Lefrançois A., Reiss P. // J. Mater. Chem. C. 2013. V. 1. № 24. P. 3756. https://www.doi.org/10.1039/C3TC30273C

  9. Mazing D.S., Karmanov A.A., Matyushkin L.B., Aleksandrova O.A., Pronin I.A., Moshnikov V.A. // Glass Phys. Chem. 2016. V. 42. P. 497. https://www.doi.org/10.1134/S1087659616050114

  10. Mazing D.S., Korepanov O.A., Aleksandrova O.A., Moshnikov V.A. // Opt. Spectrosc. 2018. V. 125. P. 773. https://www.doi.org/10.1134/S0030400X1811019X

  11. Korepanov O.A., Mazing D.S., Aleksandrova O.A., Moshnikov V.A., Komolov A.S., Lazneva E.F., Kirilenko D.A. // Phys. Solid State. 2019. V. 61. P. 2325. https://www.doi.org/10.1134/S1063783419120217

  12. Ghosh S., Mandal S., Mukherjee S., De C.K., Samanta T., Mandal M., Roy D., Mandal P.K. // J. Phys. Chem. Lett. 2021. V. 12. № 5. P. 1426. https://www.doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c03519

  13. Yarema O., Yarema M., Wood V. // Chem. Mater. 2018. V. 30. № 5. P. 1446. https://www.doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b04710

  14. Berends A.C., Mangnus M.J., Xia C., Rabouw F.T., de Mello Donega C. // J. Phys. Chem. Lett. 2019. V. 10. № 7. P. 16006. https://www.doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b03653

  15. Leach A.D., Macdonald J.E. // J. Phys. Chem. Lett. 2016. V. 7. № 3. P. 572. https://www.doi.org/10.1021/acs.jpclett.5b02211

  16. Горюнова Н.А. Сложные алмазоподобные полупроводники. М.: Сов. радио, 1968.

  17. Coughlan C., Ibáñez M., Dobrozhan O., Singh A., Cabot A., Ryan K.M. // Chem. Rev. 2017. V. 117. № 9. P. 5865. https://www.doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00376

  18. Jeong S., Yoon H.C., Han N.S., Oh J.H., Park S.M., Min B., Do Y.R., Song J.K. // J. Phys. Chem. C. 2017. V. 121. № 5. P. 3149. https://www.doi.org/10.1021/acs.jpcc.7b00043

  19. Merino J.M., Mahanty S., Leon M., Diaz R., Rueda F., De Vidales J.M. // Thin Solid Films. 2000. V. 361. P. 70. https://www.doi.org/10.1016/S0040-6090(99)00771-3

  20. Yarema O., Yarema M., Bozyigit D., Lin W.M., Wood V. // ACS Nano. 2015. V. 9. № 11. P. 11134. https://www.doi.org/10.1021/acsnano.5b04636

  21. Zhang S.B., Wei S.H., Zunger A. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. P. 4059. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.4059

  22. Zhang S.B., Wei Su-Huai, Zunger A., Katayama-Yoshida H. // Phys. Rev. B. 1998. V. 57. P. 9642. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.57.9642

  23. Matyushkin L.B., Moshnikov V.A. // Semiconductors. 2017. V. 51. P. 1337. https://www.doi.org/10.1134/S106378261710013X

  24. Aleshin A.N., Shcherbakov I.P., Kirilenko D.A., Matyushkin L.B., Moshnikov V.A. // Phys. Solid State. 2019. V. 61. P. 256. https://www.doi.org/10.1134/S1063783419020021

  25. Omata T., Nose K., Otsuka-Yao-Matsuo S. // J. Appl. Phys. 2009. V. 105. № 7. P. 073106. https://www.doi.org/10.1063/1.3103768

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал