DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2007.4.114151

СПЕКТРИ КР ТА ЕЛЕКТРОННА СТРУКТУРА ХАЛЬКОГЕНІДНИХ СТЕКОЛ GeXS1-X

A. Kondrat, V. Mitsa, N. Popovich

Анотація


Досліджено вплив технологічних умов одержання стекол GeS2 на структурні зміни в с-GeS2. Виявлено, що з ростом температури розплаву в спектрі комбінаційного розсіювання досліджуваного скла з’являються смуги, характерні для а-Ge та кристалічного с-GeS в поляризації ba+(ca). Враховуючи еволюцію спектрів КР стекол с-GeS2 при збільшенні температури розплаву, від якої велося загартовування, складну смугу в області 200-300 см-1 можна розглядати як накладання смуг, характерних для a-Ge і к-GeS. Із КР спектрів високо- та низькотемпературних модифікацій дисульфіду германію та з розрахунків коливань ланцюжків у моделі валентного силового поля встановлено, що коливання деформованих тетраедрів GeS4/2 типу А1 відповідають за найбільш інтенсивну коливну моду КР спектрі β-GeS2 при 362 см-1. Розраховано енергетичне положення верхньої частини валентної зони (EV) і дна зони провідності (ЕС) сполуки Gen Sm. Визначено енергетичне положення електронних станів, утворених атомами Ge4p, кластерами Gesp3 та кластерами Sn. Побудована гіпотетична залежність енергетичного положення EV і ЕС від міжатомної відстані, розраховані значення енергії електронних станів Es, EGe-Ge, EGesp3 та рівня Фермі EF. Для сполуки GeS2 на енергетичній діаграмі виділені імовірні розрахункові положення енергетичних рівнів, які пов’язуються з фазами Sn, α-GeS2, Ge2 S3, Ge-Ge, Gesp3 та LP-станами сірки.


Ключові слова


спектр комбінаційного розсіювання; нанокластери; міжатомна відстань; електронна структура

Повний текст:

PDF

Посилання


Fairman R. and Ushkov B. Semiconducting Chalcogenide Glass. P.I–III. Elsevier, 2004. P.I. Glass formation, structure, and simulated transformations in chalcogenide glass — Vol.78. — 300 p.; P. II. Properties of chalcogenide glasses — Vol.79. — 182 p.; P.III. Applications of chalcogenide glasses — Vol.80. — 144 p.

Boolchand P., Georgiev D.G., Goodmana B. Discovery of the intermediate phase in chalcogenide glasses // J. Optoel. Adv. Mat. — 2001. — Vol.3. — P. 703–720.

Khare S.V., Nakhmanson S.M., Voyles P.M., Keblinski P., and Abelson J.R. Evidence from atomistic simulations of fluctuation electron microscopy for preferred local orientations in amorphous silicon // Appl. Phys. Lett. — 2004. — Vol.85. — P. 745–747.

Harrison W. A. Elementary Electronic Structure / New Jersey, London, Singapore, Shanghai, Hong Kong, Taipei, Chennai: World Scientific Publishing Co., 2004. — 838 p.

Mann J. B. Atomic Structure Calculations, 1: Hartree-Fock Energy Results for Elements from Hydrogen to Lawrencium / Springfield: Clearinghouse, 1967. — 22151.

Shchurova T. N., Savchenko N. D., Kondrat A. B., Opachko I. I. Auger analysis and simulation of electronic states for Ge33As12Se55 - p-Si heterojunction // Surface and Interface Analysis. — 2006. — Vol. 38. — P. 448-451. — DOI: 10.1002/sia2297. 7.

N. Mateleshko, V. Mitsa, R. Holomb. Structural studies of technologically modificated GeS2 glasses and film // J. Physica B: Cond. Matter — Vol. 349. — 2004. — P. 30-34.

Holomb R.M., Mitsa V.M. Simulation of Raman spectra of Asx S100-x glasses by the results of ab initio calculations of Asn Sm clusters vibrations // J. Optoel. Adv. Mat. — 2004. — V.6, ¹ 4. — pp. 1177-1184.

Holomb R., Mitsa V., Johansson P. Localized states model of GeS2 glasses based on electronic states of Gen Sm clusters calculated by using TD-DFT method // J. Optoel. Adv. Mat., — 2005. — V.7. — pp. 1881- 1888.

Holomb R., Johansson P., Mitsa V. and Rosola I. Local structure of technologically modified g-GeS2: resonant Raman and absorption edge spectroscopy combined with ab initio calculations // Philosophical Magazine. — 2005. — Vol. 85, ¹25. — P. 2947– 2960.

Inoue K., Matsuda O. and Murase K. A comparison between the Raman modes of the tetrahedral network in amorphous and layered crystalline GeSe2 // J. Non-Cryst. Solids — 1992. — Vol.150. — P. 197- 201.

Jackson K., Briley A., Grossman S., Porezag D.V. and Pederson M.R. Raman-active modes of a-GeSe2 and a-GeS2 : A first-principles study // Phys. Rev. B. — 1999. — Vol.60. — P. R14985- R14989.

Блецкан Д.И. Кристаллические и стеклообразные халькогениды Si, Ge, Sn и сплавы на их основе: Монография. — Ужгород: ВАТ Видавництво “Закарпаття”, 2004. — 292 с.




Copyright (c) 2007 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

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

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)