Вышедшие номера
Влияние примесей кислорода и углерода на параметры кремниевого кластера при наличии вакансии
Сулайманов Н.Т.1, Махкамов Ш.М.1, Ташметов М.Ю.1, Назармаматов Ш.М.1, Эгамов С.Р.1, Рафиков А.К.1, Эрдонов М.Н.1, Холмедов Х.М.2
1Институт ядерной физики АН Узбекистана, Ташкент, Узбекистан
2Ташкентский университет информационных технологий им. Аль-Хоразмий, Ташкент, Узбекистан
Email: nadimbeksulaymanov@gmaile.com
Поступила в редакцию: 11 июля 2024 г.
В окончательной редакции: 5 декабря 2024 г.
Принята к печати: 12 декабря 2024 г.
Выставление онлайн: 22 марта 2025 г.

Методом компьютерного моделирования в приближении к методу функционала плотности изучено влияние вакансии на структуру кремниевых кластеров Si29H36 и Si87H70, модифицированных внедрением атомов O и C. Показано, что в без-вакансионном кластере при одновременном внедрении атомов С и О образуется комплекс Оi-Si-Ci, а в кластерах с вакансией формируются комплексы типа 3H + Ci +Si и Si-O-V. Определено, что местоположения углерода и кислорода в большей степени зависит от размера нано-кластера, при этом в кластерах Si80Si70 кислород, взаимодействуя с вакансией, образует А-центр. Выявлено, что глубокие уровни могут появиться за счет изменения электронных состояний кремниевого кластера, обусловленных взаимодействием фоновых примесей с вакансией в элементарной ячейке кластера кремния. Установлено, что при одновременном внедрении атомов О и С, в зависимости от размера нано-кластеров и при наличии междоузельных атомов кремния и водорода, они приводят к формированию слабо взаимодействующих дефектных комплексов и миграции атомов водорода вовнутрь нано-кластера. Ключевые слова: кремний, нано-кластер, дефект, вакансия, технологические примеси, компьютерное моделирование, структура, кристаллическая решетка, abinitio методы расчета, энергетические уровни, запрещенная зона.
  1. М.Г. Мильвидский, В.Б. Освенский. Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников. Металлургия, М. 1984, 256 с.: ил
  2. Вопросы радиационной технологии полупроводников. Под ред. Л.С. Смирнова. Новосибирск, Наука. 1980. С. 294
  3. В.И. Фистуль. Атомы легирующих примесей в полупроводниках. М. Физматлит. 2004. C. 400
  4. М.Г. Мильвидский, В.В. Чалдышев. ФТП 32, 513 (1998)
  5. С.С. Некрашевич, В.А. Гриценко. ФТТ 56, 209. (2014)
  6. Д.А. Ложкина, Е.В. Астрова, Р.В. Соколов, Д.А. Кириленко, А.А. Левин, А.В. Парфеньева, В.П. Улин. ФТП 55, 373 (2021)
  7. И.Ф. Червоный, А.В. Бубунец. Scientific J. "ScienceRice". 11, 2, 16 (2015)
  8. V.S. Vendamani, Hamad Syed, V. Saikiran, A.P. Pathak, S. Venugopal Rao, V.V. Ravi Kanth Kumar, S.V.S.J. Nageswara Rao. Mater. Sci. 50, 1666-1672 (2015)
  9. K. Tokarska. Facile production of ultra-fine silicon nano-particles. 2020 Facile production of ultra-fine silicon nanoparticles. R. Soc. Open Sci. 7: 200736. (1-9). http://dx.doi.org/10.1098/rsos.200736
  10. H.M. Ayedh, E.V. Monakhov. J. Coutinho. Phys. Rev. Mater. 4, 064601 (2020)
  11. М.Ю. Ташметов, Ш.М. Махкамов, Ф.Т. Умарова, А.Б. Нормуродов, Н.Т. Сулайманов, А.В. Хугаев, Х.М. Холмедов. ФТП. 57, 2, 106-112 (2023) DOI:10.21883/FTP.2023.02.55330.3335
  12. Erik W. Draeger, C. Jeffrey. Grossman, Andrew J. Williamson, Giulia Galli. J. OF CHEM. PHYS., 120, 22, 10807-10814. (2004). [DOI: 10.1063/1.1738633]
  13. Frank Neese. Software update: the ORCA program system, version 4.0, 17 July 2017. // WIREs Computational Molecular sciences, Vol. 8, Issue 1, Jan./Febr. 2018, e1327. https://doi.org/10.1002/wcms.1327; F. Neese. The ORCA program system // Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science. 2, N 1. С. 73-78. (2012)
  14. G. Velde, F.M. Bickelhaupt, E.J. Baerends, C. Fonseca Guerra, S.J.A. van Gisbergen, J.G. Sijders, T. Ziegler. J. Comp. Chem. 22, 931 (2001)
  15. F. Weigend, R. Ahlrichs. Balanced Basis Sets of Split Valence, Triple Zeta Valence and Quadruple Zeta Valence Quality for H to Rn: Design and Assessment of Accuracy. Phys. Chem. Chem. Phys., 7, 3297-3305 (2005). https://doi.org/10.1039/b508541a
  16. G. Velde, F.M. Bickelhaupt, E.J. Baerends, C. Fonseca Guerra, S.J.A. van Gisbergen, J.G. Sijders, T. Ziegler. J. Comp. Chem. 22, 931 (2001)
  17. E. Van Lenthe, E.J. Baerends. J. Comp. Chem. 24, 1142 (2003)
  18. Sh. Makhkamov, F.T. Umarova, A.B. Normurodov, N.T. Sulaymanov, O.B. Ismailova. Uzbek. Phys. J. 18, 82 (2016)
  19. L.I. Murin, B.G. Svensson, J.L. Lindstro m, V.P. Markevich and C.A. Londos. Solid State Phenomena. 156-158, 129-134 (2010)
  20. International Tables for Crystallography. Volume A: Space-group symmetry / Edited by M.I. Aroyo. --- International Union of Crystallography, 2016. --- ISBN 978-0-470-97423-0. (https://it.iucr.org/A c/ )
  21. В.М. Бабич, Н.И. Блецкан, Е.Ф. Венгер. Кислород в монокристаллах кремния Киев. InterpresLTD, 1997. 240 с
  22. А.А. Гниденко, В.Г. Заводинский. ФТП. 42, (7), 817-822 (2008)
  23. V.V. Lukjanitsa. Semiconductors. 37, 4, 404-413 (2003) Translated from Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov, 37, 4, 422-431 (2003)
  24. G.D. Wotkins, K.L. Brower. Phys. Rev. Lett., 36, 1329 (1976). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.36.1329
  25. Noura D. Alkhaldi, Sajib K. Barman, Muhammad N. Huda. Heliyon. 5, 11, e02908 (2019)
  26. П.А. Селищев. ФТП. 35, 1, 11-14. (2001)
  27. В.К. Люев, А.М. Кармоков. Современные наукоемкие технологии. 5, 2, 262-265 (2016)
  28. Silicon Nanocrystals: Fundamentals, Synthesis and Applications. Edited by Lorenzo Pavesi and RasitTuran. --- 2010 WILEY-VCH Verlag GmbH \& Co. KGaA, Weinheim, P. 652. ISBN: 978-3-527-32160-5
  29. C.A. Londos and J. Grammatjkak. Phys. Stat. Sol. (a) 109, 421-426 (1988)
  30. Z.M. Khakimov, F.T. Umarova, N.T. Sulaymonov, A.E. Kiv, A.A. Levin. Int. J. Quantum Chem. 93, 5, 351-359. (2003)

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.