DOI: https://doi.org/10.24144/2415-8038.2014.35.36-50

Електронна структура 2H-політипу SnSe2

Д. И. Блецкан, К. Е. Глухов, В. В. Фролова

Анотація


Методом функціонала густини без врахування та з врахуванням спін-орбітальної взаємодії розраховані енергетична зонна структура, повна й локальні парціальні густини станів, просторовий розподіл густини електронного заряду 2Н-SnSе2. Виконаний теоретико-груповий аналіз, який дозволив встановити трансформаційні властивості хвильових функцій у високосиметричних точках зони Брилюена та структуру зонних зображень валентної зони. Виходячи із симетрії хвильових функцій встановлені правила відбору для прямих оптичних дипольних переходів. З результатів розрахунків зонної структури випливає, що 2Н-SnSе2 є непрямозонним напівпровідником. Розрахована зонна структура зіставлена з дисперсійними кривими E(k), побудованими за результатами вимірювання кутової залежності спектрів фотоемісії. Спостерігається хороше узгодження теоретичних і експериментальних дисперсійних кривих.


Ключові слова


Дисульфід олова, Електронна структура, Густина станів

Повний текст:

PDF

Посилання


Блецкан Д.И. Кристаллические и стеклообразные халькогениды Si, Ge, Sn и сплавы на их основе. – Ужгород. ВАТ ≪Видавництво ≪Закарпаття≫≫. – 2004. –Т. І. – 292 с.

Palosz B., Gierlotka S., Levy F. Polytypism of SnSe2 crystals grown by chemical transport: structures of six large-period polytypes of SnSe2 // Acta Cryst. C. – 1985. – V. 41, № 10. – P. 1404–1406.

Palosz B., Salje E. Lattice parameters and spontaneous strain in AX2 polytypes: CdI2, PbI2, SnS2 and SnSe2 // J. Appl. Crystallography. – 1989. – V. 22, № 6. − P. 622–623

Yamaki J., Yamaji A. Layered materials for lithium secondary batteries // Physica B. – 1981. – V. 105, № 1. – P. 466–470.

Choi J., Jin J., Jung I.G., Kim J.M., Kim H.J., Son S.U. SnSe2 nanoplate–graphene composites as anode materials for lithiumion batteries // Chem. Commun. – 2011. – V. 47, № 18. – Р. 5241–5243.

Chung K.M., Wamwangi D., Woda M., Wuttig M., Bensch W. Investigation of SnSe, SnSe2, and Sn2Se3 alloys for phase change memory applications // J. Appl. Phys. – 2008. – V. 103, № 8. – Р. 083523–083523-7.

Chun D., Walser R.M., Bene R.W., Courtney T.H. Polarity-dependent memory switching in devices with SnSe and SnSe2 crystals // Appl. Phys. Lett. – 1974. – V. 24, № 10. – P. 479–481.

Schlaf R., Pettenkofer C., Jaegermann W. Band lineup of a SnS2/SnSe2/SnS2 semiconductor quantum well structure prepared by van der Waals epitaxy //J. Appl. Phys. – 1999. – V. 85, № 9. – P. 6550–6556.

Au-Yang M., Cohen M.L. Electronic structure and optical properties of SnS2 and SnSe2 // Phys. Rev. B. – 1969. – V. 178, № 3. – P. 1279–1283.

Fong C.Y., Cohen M.L. Electronic energy-band structure of SnS2 and SnSe2 // Phys. Rev. B. – 1972. – V. 5, № 8. –P. 3095–3101.

Fong C.Y., Cohen M.L. Electronic charge densities for layer semiconductors: SnS2 and SnSe2 // J. Phys. C. – 1974. – V. 7, № 1. – P. 107–112.

Schluter I.Ch., Schluter M. The electronic structure of SnS2 and SnSe2 // Phys. Status Solidi (b). – 1973. – V. 57, № 1. –P. 145–155.

Schluter M., Cohen M.L. Valence-band density of states and chemical bonding for several non-transition-metal layer compounds: SnSe2, PbI2, BiI3 and GaSe // Phys. Rev. B. – 1976. – V. 14, № 2. –P. 424–431.

Aymerich F., Meloni F., Mula G. Pseudopotential band structure of solid solutions SnSxSe2–x //Solid State Commun. –1973. – V.12, № 2. – Р.139–141.

Robertson J. Electronic structure of SnS2, SnSe2, CdI2 and PbI2 // J. Phys. C: Solid State Phys. – 1979. – V. 12, № 22. –P. 4753–4766.

Murray R.B., Williams R.H. Band structure and photoemission studies of SnS2 and SnSe2: II. Theoretical // J. Phys. C: Solid State Phys. – 1973. – V. 6, № 24. –P. 3643–3651.

Garg A.K., Agnihotri O.P., Jain A.K. Optical absorption spectrum of tin diselenide single crystals // J. Appl. Phys. – 1976. –V. 47, № 3. – P. 997–100.

Evans B.L., Hazelwood R.A. Optical and electrical properties of SnSe2 // Brit. J. Appl. Phys. – 1969. – V. 2, № 2. –P. 1507–1516.

Domingo G., Itoga R.S., Kannewurf C.R. Fundamental optical absorption in SnS2

and SnSe2 // Phys. Rev. B. – 1966. – V. 143, № 2. – P. 536–541.

Ковалев О.В. Неприводимые и индуцированные представления и копредставления федоровских групп. Справочное руководство. – М.: Наука. – 1986. – 368 с.

Hohenberg P., Kohn W. Inhomogeneous Electron Gas // Phys. Rev. – 1964. –V. 136, № 3. – P. B864–B871.

Kohn W., Sham L.J. Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects // Phys. Rev. – 1965. –49 V. 140, № 4. – P. A1133–A1138

Perdew J.P., Zunger A. Self-interaction correction to density-functional approximations for many-electron systems //Phys. Rev. B. – 1981. – V. 23, № 10. – P. 5048–5079.

http://abinit.org

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.

http://icmab.cat/leem/siesta/

Soler J.M., Artacho E., Gale J.D., Garc’ıa A., Junquera J., Ordej’on P., Sanchez-Portal D. The SIESTA method for abinitio order-N materials simulation // J. Phys.: Condens. Matter. – 2002. – V. 14, № 11. – P. 2745–2779.

Blochl P.E, Jepsen O., Andersen O.K. 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 narrowband-gap semiconductor CdSb // Phys. Rev. B. – 2004. – V. 70, № 23. – P. 235206–235213.

Кардона Ю.П. Основы физики полупроводников. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. – 560 с.

Williams R.H., Murray R.B., Govan D.W., Thomas J.M., Evans E.I. Band structure and photoemission studies of SnS2 and SnSe2. I. Experimental. // J. Phys. C.: Solid State Phys. – 1973. – V. 6, № 24. – P. 3631–3642.

Bertrand Y., Solal F., Levy F. Experimental band structure of 2H-SnSe2 by synchrotron radiation photoemission spectroscopy // J.Phys. C:Solid State Phys. – 1984. – V.17, № 16. – P. 2879–2888.

Ley L., Williams R.H., Kemeny P.C. Spatial symmetries of valence band structures by angularly resolved X-ray photoelectron spectroscopy // Nuovo Cimento B. – 1977. – V. 39, № 2. – Р.715–719.

Коэн М. Плотность электронного заряда в полупроводниках // УФН. – 1974. – Т. 112, № 4. – С. 711–724.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

ISSN: 2415-8038 (Print).