DOI: 10.15330/pcss.19.1.34-39

І.М. Купчак, Н.Ф. Серпак, О.А. Капуш, Д.В. Корбутяк

Електронні характеристики поверхневих вакансій у нанокристалах CdS

Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України, 41, пр. Науки, Київ, 03028, kupchak@isp.kiev.ua

Структурні та електронні характеристики нейтральних і заряджених вакансій кадмію та сірки у нанокристалах CdS досліджено методом функціоналу густини з використанням гібридного обмінно-кореляційного функціоналу. Розраховано повну та парціальну густину електронних станів, енергії формування та енергії термодинамічних переходів. На основі отриманих теоретичних результатів та наявних експериментальних даних зроблено висновок, що однозарядні вакансії кадмію є центрами випромінювальної рекомбінації у таких структурах.
Ключові слова: кадмій сульфід, нанокристал, фотолюмінесценція, вакансія, метод функціоналу густини.

Reference

[1] J.J. Ramsden, M. Grätzel, J. Chem. Soc. Faraday Trans, 1 (80), 919 (1984).
[2] A. Dumbrava, C. Badea, G. Prodan, V. Ciupina, Chalcogenide Lett. 7, 111 (2010).
[3] S.V. Sorokin, S.V. Gronin, I.V. Sedova, M.V. Rakhlin, M.V. Baidakova, P.S. Kopyev, A.G. Vainilovich, E.V. Lutsenko, G.P. Yablonsky, N.A. Gamov, E.V. Zhdanova, M.M. Zverev, C.S. Revimov, and S.V. Ivanov, Fiz. Tehn. Poluprov., 49, 342 (2015).
[4] A. Mukherjee, B. Satpati, S.R. Bhattacharyya, R. Ghosh, P. Mitra, Phys. E 65, 51 (2015).
[5] S. Wang, W. Dong, X. Fang, S. Wu, R. Tao, Z. Deng, J. Shao, L. Hu, and J. Zhu, J. Power Sources, 273, 645 (2015).
[6] M. Tomakin, M. Altunbas, E. Bacaksiz, S. Çelik, Thin Solid Films, 520, 2532 (2012).
[7] Y. Li, S. Q. Yuan, X. J. Li, Mater. Lett., 136, 67 (2014).
[8] C. Wu, L. Wang, Z. Zhang, X. Zhang, Q. Peng, J. Cai, Y. Yu, H. Guo, J. Jie, Front. Optoelectron. China, 4, 161 (2011).
[9] T. Inoshita, H. Sakaki, Phys. B, 227, 373 (1996).
[10] U. Bockelmann, T. Egeler, Phys. Rev. B, 46, 15574 (1992).
[11] A.V. Fedorov, A.V. Baranov, I.D. Rukhlenko, T.S. Perova, K. Berwick, Phys. Rev. B, 76, 45332 (2007).
[12] T. Orii, S. Kaito, K. Matsuishi, S. Onari, and T. Arai, J. Phys., 14, 9743 (2002).
[13] S.V. Rempel, A.D. Levin, A.Yu. Sadagov, A.A. Rempel, Fiz. Tverd. Tela 57, 1087 (2015).
[14] G.Y. Rudko, I.P. Vorona, V.I. Fediv, A. Kovalchuk, J.E. Stehr, B.D. Shanina, W.M. Chen, I.A. Buyanova, Nanoscale Res. Lett,. 12, 130 (2017).
[15] V.M. Skobeev, V.A. Smyntina, A.I. Sviridova, D.A. Strutz, and A.V. Tyurin, Journal of Applied Spectroscopy, 75, 556 (2008).
[16] P. Mandal, S.S. Talwar, S.S. Major, R.S. Srinivasa, J. Chem. Phys., 128, 114703 (2008).
[17] H. Lee, H. Yang, P.H. Holloway, Phys. B, 404, 4364 (2009).
[18] S.Q. Yuan, P.F. Ji, Y. Li, Y.L. Song, F.Q. Zhou, Adv. Optoelectron., 2015, 1 (2015).
[19] V. Smyntyna, B. Semenenko, V. Skobeeva, and M. Malushin, Electronics and Information Technologies, 45 (2012).
[20] C.G. Van de Walle, J. Appl. Phys. 95, 3851 (2004).
[21] M.W. Schmidt, K.K. Baldridge, J.A. Boatz, S.T. Elbert, M.S. Gordon, J.H. Jensen, S. Koseki, N. Matsunaga, K.A. Nguyen, S. Su, T.L. Windus, M. Dupuis, J.A. Montgomery, J. Comput. Chem., 14, 1347 (1993).
[22] A. Kasuya, R. Sivamohan, Y.A. Barnakov, I.M. Dmitruk, T. Nirasawa, V.R. Romanyuk, V. Kumar, S.V Mamykin, K. Tohji, B. Jeyadevan, K. Shinoda, T. Kudo, O. Terasaki, Z. Liu, R.V Belosludov, V. Sundararajan, Y. Kawazoe, Nat. Mater., 3, 99 (2004).
[23] A.E. Kuznetsov, D. N. Beratan, J. Phys. Chem. C, 118, 7094 (2014).
[24] P.J. Stephens, F.J. Devlin, C.F. Chabalowski, M.J. Frisch, J. Phys. Chem., 98, 11623 (1994).
[25] S.H. Vosko, L. Wilk, M. Nusair, Can. J. Phys., 58, 1200 (1980).
[26] C. Lee, W. Yang, R.G. Parr, Phys. Rev. B, 37, 785 (1988).
[27] A.D. Becke, J. Chem. Phys., 98, 5648 (1993).
[28] P.J. Hay, W. R. Wadt, J. Chem. Phys., 82, 299 (1985).
[29] W.R. Wadt, P.J. Hay, J. Chem. Phys., 82, 284 (1985).
[30] P.J. Hay, W.R. Wadt, J. Chem. Phys., 82, 270 (1985).
[31] A. Veamatahau, B. Jiang, T. Seifert, S. Makuta, K. Latham, M. Kanehara, T. Teranishi, Y. Tachibana, Phys. Chem. Chem. Phys., 17, 2850 (2015).