ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структурные вакансии из "Квантовая химия в материаловедении" В отличие от нитридов -металлов, где некомплектность азотной подрешетки может достигать -50 % (обзоры в [20,21]), области гомогенности бинарных Ш-нитридов в равновесном состоянии весьма малы [1, 3]. Тем не менее, даже незначительное присутствие решеточных анионных или катионных вакансий может критическим образом изменять проводимость, оптические свойства, влиять на термомеханические характеристики Ш-нитридов. Особую роль решеточные дефекты играют в формировании свойств элементов оптоэлектронных устройств, в качестве которых выступают нитридные пленки или гетероструктуры, синтезируемые в неравновесных условиях. [c.38] Последовательное изучение химической природы вакансий и их роли в модификации свойств Ш-нитридов начато сравнительно недавно [36—39]. Как правило, рассматривается состояние изолированной вакансии в модели сверхячейки. Получаемые результаты описьтают электронную природу дефекта, его заряд, положение вакансионных уровней в спектре матрицы. Изучают возмущающее действие вакансии на энергетические состояния кристалла и степень его локализации, описывают релаксационные эффекты, в некоторых случаях оценивается энергия формирования вакансий. Пока лишь в единичных работах затронуты вопросы изучения состояний дивакансий или комплексов дефектов (например, вакансия — примесь). [c.38] Введение в k-BN приводит к образованию в спектре кристалла полосы вакансионных состояний (ВС), рис. 2.3. Данные состояния концентрируются вблизи верхнего края ВЗ, причем максимум локальной плотности ВС совпадает с Ер кристалла. Иными словами, Vg можно рассматривать как своеобразную акцепторную примесь , вакантные уровни которой при термическом возбуждении могут заселиться с возникновением в нестехиометрическом нитриде проводимости дырочного типа. [c.39] НИЯ атомов ближнего окружения (табл. 2.2). [c.40] Существенно иную природу имеет анионная вакансия Vf , которая генерирует в спектре K-BN две узкие ваканси-онные полосы, рис. 2.3. Первая из них, полностью занятая зона, расположена вблизи верхнего края ВЗ. Состояния второй, частично занятой, локализованы вблизи дна ЗП нитрида. [c.40] Вакансионные состояния первой зоны имеют сферически-симметричный вид 5-состояний молекулярного типа (рис. 2.4), второй — составлены несвязывающими р-состояниями атомов бора, координирующими дефект. Видно, что ВС имеют го раздо большую пространственную делокализацию в кристалле, чем состояния вакансии бора. Это можно видеть из сравнения изменений зарядов атомов, координирующих V n, Vg в k-BN, табл. 2.2. [c.40] Приведенные результаты свидетельствуют, что решеточные вакансии нельзя рассматривать как точечные дефекты их присутствие вызывает возмущение электронных состояний кристалла, достигающее, по крайней мере, второй координационной сферы вакансии. По своему действию на электронные состояния матрицы катионная вакансия (V ) будет выступать как акцепторная примесь , анионная (V ,) — как донорная примесь , инициируя возникновение проводимости дырочного и электронного типов, соответственно. [c.40] Таким образом, давая ясную интерпретацию роли в GaN как донорной примеси, инициирующей в нитриде проводимость электронного типа (обзор экспериментальных данных см. в [40]), расчеты [38] предсказьшают, что данный эффект может быть понижен при приложении внешнего давления без изменения стехиометрии образца. [c.41] Вернуться к основной статье