Гибридная вторичная структура марганца и серы в кремнии

Утамурадова Ш.Б., Мавлянов А.Ш., Собирова Ш.А., Саттаров О.Э.

Abstract

УДК 621.315.592

Предложены модель и результаты квантово-химического расчета гипотетической структуры Si₂MnS, аналогичной кубической структуре F43m-β-MnS. Представлены результаты сравнительного анализа полученного при квантово-химическом численном расчете положения электронов размера щели E_g структуры Si₂MnS и экспериментальные результаты измерения спектра фотопроводимости образца Si, легированного примесными атомами Mn и S. Квантово-химический расчет структуры Si₂MnS был выполнен без предварительной оптимизации геометрии в связи с тем, что оптимизация и последующий расчет методом функционала плотности дает слияние VBM и CBM (зон проводимости и валентной зоны). Углубленные теоретические исследования, детальные квантово-химические расчеты и эксперименты в области создания нового класса гибридных соединений с кубической решеткой типа алмаза с участием элементов групп IV/III–V и IV/II–VI позволят в дальнейшем спрогнозировать новые структуры.

Ключевые слова: модель, квантово-химический расчет, неизовалентное соединение, монокристаллический кремний, марганец, сера, фотопроводимость.

A model and results of quantum-chemical calculations of a hypothetical structure of Si₂MnS, similar to the cubic structure of F43m-β-MnS are proposed. The results of a comparative analysis of the gap width E_g of the Si₂MnS structure obtained in quantum-chemical numerical calculations of the electron position and the experimental results of measuring the photoconductivity spectrum of a Si sample doped with Mn and S impurity atoms are presented. The quantum-chemical calculations of the Si₂MnS structure were performed without a preliminary geometry optimization due to the fact that optimization and subsequent calculations by the density functional theory yields a fusion of the valence and conduction bands (VBM and CBM). Thorough theoretical studies, detailed quantum-chemical calculations, and experiments in the field of creating of a new class of hybrid compounds with a cubic lattice of the diamond type with the participation of elements of groups IV/III-V and IV/II-VI will allow predicting new structures in the future.

Keywords: model, quantum-chemical calculation, non-isovalent compound, monocrystalline silicon, manganese, sulfur, photoconductivity.

Download full-text PDF. 5 downloads

Menu

Vol. 61 (2025), Issue 2, p. 45-49

Гибридная вторичная структура марганца и серы в кремнии

Abstract