ВЛАСТИВОСТІ ХАЛЬКОГЕНІДНИХ НАПІВПРОВІДНИКІВ ГРУПИ AIBIIIC2 VI

Показано, якщо на один аніон алмазоподібних і похідних від них структур припадає одна октаедрична та дві тетраедричні пустоти, коли катіони мають заповнювати половину тетраедричних пустот, це означає, що на формульну одиницю Ag2In2SiSe6 для утворення бездефектної моделі потрібно шість катіонів. Для іонів Ag+ у халькопіритній структурі відводиться 25 % усіх пустот (1/4 частину). У структурі Ag2In2SiSe6 арґентум заповнює 16,7 % (1/6 частину) загальної кількості тетраедричних пустот. При переході AgInSe2 до Ag2In2SiSe6 індій заміщується германієм, тому загальна кількість заповнених тетраедрів (In, Si) Se4 на комірку залишається незмінною, а позиції Арґентуму стають дефектними. При порівнянні на основі єдиної енергетичної шкали рентгенівських емісійних смуг Se Kβ2 і рентгенівських фотоелектронних спектрів валентної зони кристалів показано, що значний внесок до верхньої частини валентної зони здійснюють Se 4p-стани. Визначено енергії зв’язку остовних електронів складових елементів неопромінених й опромінених іонами Ar+ поверхонь кристалів. Спостерігаємо деяку чутливість до бомбардування їх іонами Ar+ з енергією 3,0 кеВ упродовж 5 хв. Вміст атомів індію (In) в шарах збільшився в 1,4 – 1,5 рази, атомів селену (Se) – не змінився. Оцінено ефективну масу електронів і дірок із застосуванням потенціалу DFT/PBE для різних структур у двох взаємноперпендикулярних напрямках. Відношення обчисленої ефективної маси електронів до вільного електрона становить 0,1449. Оцінено ширину забороненої зони при різних температурах, значення Eg для сполуки Ag2In2SiSe6 становлять 1,76 еВ (100 К) та 1,68 еВ (300 К). У роботі встановлено, що кристали Ag2In2SiSe6 прямозонні напівпровідники. Виконання правила Урбаха й велике значення EU засвідчує, що кристали належать до дефектних напівпровідників, які за своєю електронною структурою наближаються до невпорядкованих систем.