Моделювання структурних та енергетичних параметрів напівпровідника р-Er1-xScxNiSb

Abstract

Моделюванням зміни значень вільної енергії ΔG(х) (потенціал Гельмгольца) встановлено енергетичну доцільність існування твердого розчину заміщення Er1-xScxNiSb до концентрації х≈0.10. За більших концентрацій Sc, х>0.10, має місце розшарування (спіноїдальний розпад фази). Показано, що у структурі напівпровідника р-ErNiSb присутні вакансії у позиціях 4а та 4с атомів Er та Ni відповідно, генеруючи структурні дефекти акцепторної природи. Число вакансій у позиції 4a є вдвічі меншою, ніж у позиції 4c. Дана пропорція збережена і для р-Er1-xScxNiSb. Легування р-ErNiSb домішкою Sc шляхом заміщення атомів Er супроводжується також зайняттям ними вакансій у позиції 4a. При цьому атоми Ni займають вакансії у позиції 4c, що може супроводжуватися процесом упорядкування структури р-Er1-xScxNiSb. Зайняття атомами Sc та Ni вакансій приводить до збільшення концентрації вільних електронів, росту ступеню компенсації напівпровідника, що змінює положення рівня Фермі та механізми електропровідності.