Дослідження термоелектричного матеріалу на основі твердого розчину Lu1-xZrxNiSb. II. Моделювання характеристик
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.23.3.497-504Ключові слова:
напівпровідник, електропровідність, коефіцієнт термо-ерс, рівень ФерміАнотація
Методами KKR (пакет програм AkaiKKR) та FLAPW (пакет програм Elk) проведено моделювання структурних, термодинамічних, енергетичних та кінетичних характеристик напівпровідникового твердого розчину Lu1-xZrxNiSb. Показано, що у структурі сполуки LuNiSb присутні дефекти акцепторної природи як результат наявності вакансій у позиціях 4а та 4с атомів Lu та Ni відповідно, що генерує у забороненій зоні εg два акцепторні рівні eAVac 4a та eAVac 4c. При уведенні до структури LuNiSb атомів Zr шляхом заміщення у позиції 4а атомів Lu відбувається зайняття атомами Zr вакансій у цій позиції, що збільшує період елементарної комірки а(х) та ліквідує дефекти акцепторної природи і відповідні акцепторні рівні eAVac 4a. За повного заповнення вакансій відбувається витіснення атомів Lu, що зменшує значення періоду комірки та генерує дефекти донорної природи і донорні рівні eD4a. При цьому атоми Ni повертаються у позицію 4с, що збільшує значення а(х) та ліквідує дефекти акцепторної природи і відповідні акцепторні рівні eAVac 4c. За найменшої концентрації атомів Zr відбувається металізація та зміна типу провідності Lu1-xZrxNiSb з р- на n-тип. Результати моделювання узгоджуються з експериментальними дослідженнями Lu1-xZrxNiSb.
Посилання
V.A. Romaka, Yu.V. Stadnyk, L.P. Romaka, A.M. Horyn, V.Z. Pashkevych, M.V. Rokomanuk, Materials ХVII International Freik Conference on Physics and Technology of Thin Films and Nanosystems, Ivanо-Frankivsk, October 11-16, 2021, P. 87.
V.A. Romaka, Yu. Stadnyk, L. Romaka, V. Krayovskyy, A. Нoryn, P. Klyzub, V. Pashkevych, Phys. Chem. Sol. State 21, 689 (2020); https://doi.org/10.15330/pcss.21.4.689-694 .
V.A. Romaka, Yu.V. Stadnyk, V.Ya. Krayovskyy, L.P. Romaka, O.P. Guk, V.V. Romaka, M.M. Mykyychuk, A.M. Horyn, The latest heat-sensitive materials and temperature transducers, Lviv Polytechnic Publishing House, Lviv (2020). ISBN 978-966-941-478-6. [in Ukrainian].
B. I. Shklovskii and A. L. Efros, Electronic Properties of Doped Semiconductors, Springer, NY (1984).
V.A. Romaka, D. Fruchart, V.V. Romaka, E.K. Hlil, Yu.V. Stadnyk, Yu.K. Gorelenko and L.G. Akselrud, Semiconductors 43(1), 7 (2009); https://doi.org/10.1134/S1063782609010035 .
H. Akai, J. Phys.: Condens. Matter. 1(43), 8045 (1989); https://doi.org/10.1088/0953-8984/1/43/006
V.L. Moruzzi, J.F. Janak, A.R. Williams, Calculated electronic properties of metals, Pergamon Press, NY (1978).
S.Y. Savrasov, Phys. Rev. B 54(23), 16470 (1996); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.16470 .
K. Momma, F. Izumi, J. Appl. Crystallogr. 41(3), 653 (2008); https://doi.org/10.1107/S0021889808012016 .
V.P. Babak, V.V. Shchepetov, J. Friction and Wear 39, 38 (2018); https://link.springer.com/article/10.3103/S1068366618010038 .
R.F.W. Bader, Atoms in Molecules: A Quantum Theory, Clarendon Press, Oxford (1994).
R.V. Skolozdra, A. Guzik, A.M. Goryn, J. Pierre, Acta Phys. Polonica A 92(2), 343 (1997).
L. Romaka, A. Tkachuk, Yu. Stadnyk, V.A. Romaka, J. Alloys Compd. 470, 233 (2009); https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2008.03.030
V.V. Romaka, L. Romaka, A. Horyn, P. Rogl, Yu. Stadnyk, N. Melnychenko, M. Orlovskyy, V. Krayovskyy, J. Solid State Chem. 239, 145 (2016); https://doi.org/10.1016/j.jssc.2016.04.029.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
