Теоретическое исследование структуры и колебательных спектров сверхрешеток Si/SiO2
РНФ, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами, 22-22-20021
Санкт-Петербургский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами, 32/2022
Смирнов М.Б.1, Панькин Д.В.1, Рогинский Е.М.2, Савин А.В.2
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: m.smirnov@spbu.ru
Поступила в редакцию: 9 июля 2022 г.
В окончательной редакции: 9 июля 2022 г.
Принята к печати: 11 июля 2022 г.
Выставление онлайн: 23 августа 2022 г.
Методом компьютерного моделирования с применением неэмпирических квантово-механических расчетов изучена структура, фононные состояния и колебательные спектры бинарных сверхрешеток Si/SiO2, слои которых состоят из кристаллического кремния и β-кристобалита. Найдены устойчивые структуры сверхрешеток со сверхтонкими интерфейсами, состоящими всего из одного слоя атомов Si2+. Рассчитаны их ИК и КР-спектры, в которых выделены характеристические линии, по которым можно установить наличие интерфейсов данного типа. Ключевые слова: оксид-полупроводниковые гетероструктуры, сверхрешетки, компьютерное моделирование, метод функционала плотности, колебательные спектры.
- S.T. Pantelides. Mater. Sci. Forum 527-529, 935 (2006)
- Z.H. Lu, D.J. Lockwood, J.-M. Baribeau. Nature 378, 258 (1995)
- N. Liu, J. Sun, S. Pan, Z. Chen, W. Shi, R. Wang, X. Wang. Opt. Commun. 176, 239 (2000)
- T. Zheng, Z. Li. Superlat. Microstruct. 37, 227 (2005)
- S. Yamada, M. Konagai, S. Miyajima. Jpn. J. Appl. Phys. 55, 04ES06 (2016)
- L. Khriachtchev, M. Rasanen, S. Novikov, O. Kilpela, J. Sinkkonen. J. Appl. Phys. 86, 5601 (1999)
- M. Benyoucef, M. Kuball, J.M. Sun, G.Z. Zhong, X.W. Fan. J. Appl. Phys. 89, 7903 (2001)
- B. Jin, X. Wang, J. Chen, X. Cheng, Z. Chen. Appl. Phys. Lett. 87, 051921 (2005)
- S. Novikov, J. Sinkkonen, L. Khriachtchev, M. Rasanen, A. Sitnikova. Proc. SPIE 6195, 619512 (2006)
- S. Huang, H. Xiao, S. Shou. Appl. Surf. Sci. 255, 4547 (2009)
- P. Borowicz, M. Latek, W. Rzodkiewicz, A. aszcz, A. Czerwinski, J. Ratajczak. Adv. Nature Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 3, 045003 (2012)
- S. Yamada, M. Konagai, S. Miyajima. Jpn. J. Appl. Phys. 55, 04ES06 (2016)
- F. Herman, R.V. Kasowski. J. Vac. Sci. Technol. 19, 395 (1981)
- M. Hane, Y. Miyamoto, A. Oshiyama. Phys. Rev. B 41, 12637 (1990)
- A. Pasquarello, M.S. Hybertsen, R. Car. Appl. Phys. Lett. 68, 625 (1996)
- N. Tit, M.W.C. Dharma-wardana. Solid State Commun. 106, 3, 121 (1998)
- R. Buczko, S.J. Pennycook, S.T. Pantelides. Phys. Rev. Lett. 84, 943 (2000)
- E. Degoli, S. Ossicini. Surf. Sci. 470, 32 (2000)
- T. Yamasaki, C. Kaneta, T. Uchiyama, T. Uda, K. Terakura. Phys. Rev. B 63, 115314 (2001)
- P. Carrier, L.J. Lewis, M.W.C. Dharma-wardana. Phys. Rev. B 65, 165339 (2002)
- M. Watarai, J. Nakamura, A. Natori. Phys. Rev. B 69, 035312 (2004)
- F. Giustino, A. Bongiorno, A. Pasquarello. J. Phys.: Condens. Matter 17, S2065 (2005)
- Y. Yamashita, S. Yamamoto, K. Mukai, J. Yoshinobu1 Y. Harada, T. Tokushima, T. Takeuchi, Y. Takata, S. Shin, K. Akagi, S. Tsuneyuki. Phys. Rev. B 73, 045336 (2006)
- K. Seino, J.-M. Wagner, F. Bechstedt. Appl. Phys. Lett. 90, 253109 (2007)
- S. Markov, P.V. Sushko, S. Roy, C. Fiegna, E. Sangiorgi, A.L. Shluger, A. Asenov. Phys. Status Solidi A 205, 1290 (2008)
- M. Ribeiro, L.R.C. Fonseca. Phys. Rev. B 79, 241312R (2009)
- K. Seino, F. Bechstedt. Semicond. Sci. Technol. 26, 014024 (2011)
- S. Markov, C. Yam, G. Chen, B. Aradi, G. Penazzi, T. Frauenheim. In: Int. Conf. on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (2014), P. 65--68
- F. Zheng, H.H. Pham, L-W. Wang. Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 32617 (2017)
- P. Li, Y. Song, X. Zuo. Phys. Status Solidi RRL 13, 3, 1800547 (2018)
- M. Jech, A-M. El-Sayed, S. Tyaginov, A.L. Shluger, T. Grasser. Phys. Rev. B 100, 195302 (2019)
- J.P. Perdew, A. Ruzsinszky, G.I. Csonka, O.A. Vydrov, G.E. Scuseria, L.A. Constantin, X. Zhou, K. Burke. Phys. Rev. Lett. 100, 136406 (2008)
- X. Gonze, J.M. Beuken, R. Caracas, F. Detraux, M. Fuchs, G.M. Rignanese, L. Sindic, M. Verstraete, G. Zerah, F. Jollet, M. Torrent, A. Roy, M. Mikami, Ph. Ghosez, J.-Y. Raty, D.C. Allan. Comput. Mater. Sci. 25, 478 (2002)
- X. Gonze, G.M. Rignanese, M. Verstraete, J.M. Beuken, Y. Pouillon, R. Caracas, F. Jollet, M. Torrent, G. Zerah, M. Mikami, P. Ghosez, M. Veithen, J.-Y. Raty, V. Olevano, F. Bruneval, L. Reining, R. Godby, G. Onida, D.R. Hamann, D.C. Allan. Z. Krist. 220, 558 (2005)
- X. Gonze, B. Amadon, P-M. Anglade, J-M. Beuken, F. Bottin, P. Boulanger, F. Bruneval, D. Caliste, R. Caracas, M. C\^ote, T. Deutsch, L. Genovese, Ph. Ghosez, M. Giantomassi, S. Goedecker, D.R. Hamann, P. Hermet, F. Jollet, G. Jomard, S. Leroux, M. Mancini, S. Mazevet, M.J.T. Oliveira, G. Onida, Y. Pouillon, T. Rangel, G.-M. Rignanese, D. Sangalli, R. Shaltaf, M. Torrent, M.J. Verstraete, G. Zerah, J.W. Zwanziger. Comput. Phys. Commun. 180, 2582 (2009)
- D.R. Hamann. Phys. Rev. B 88, 085117 (2013).
- H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B 13, 5188 (1976).
- X. Gonze, C. Lee. Phys. Rev. B 55, 10355 (1997).
- X. Gonze, J.P. Vigneron. Phys. Rev. B 39, 13120 (1989)
- M. Smirnov, P. Saint-Gregoire. In: Perovskites and other Framework Structure Crystalline Materials. Collaborating Academics (2021) P. 355--372
- S. Coh, D. Vanderbilt. Phys. Rev. B 78, 054117 (2008)
- E. Jette, F. Foote. J. Chem. Phys. 3, 605 (1935)
- T. Demuth, Y. Jeanvoine, J. Hafner, J.G. Angyan. J. Phys.: Cond. Matter. 11, 3833(1999)
- A.F. Wright, A.J. Leadbetter. Phil. Mag. 31, 1391 (1975)
- P. Giannozzi, S. Gironcoli, P. Pavone, S. Baroni. Phys. Rev. B 43, 7231(1991)
- G. Nilsson, G. Nelin. Phys. Rev. B 6, 3777 (1972)
- J.B. Bates. J. Chem. Phys. 57, 4042 (1972)
- S. Nakashima, T. Mitani, M. Ninomiya, K. Matsumoto. J. Appl. Phys. 99, 053512 (2006)
- C.-Y. Peng, C.-F. Huang, Y.-C. Fu, Y.-H. Yang, C.-Y. Lai, S.-T. Chang, C.W. Liu. Appl. Phys. Lett. 104, 031106 (2014)
- D.C. Palmer, R.J. Hemley, Ch.T. Prewitt. Phys. Chem. Minerals 21, 481 (1994).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.