Computer Simulation of Stability of Nanoelectromechanical Chips Made from Semiconductor Compounds of Variable Composition ZnS1-xSex

  • С.А. Безносюк Altai State University (Barnaul, Russia) Email: bsa1953@mail.ru
  • Ю.В. Терентьева Altai State University (Barnaul, Russia) Email: zyv1985@mail.ru
  • С.А. Придчина Altai State University (Barnaul, Russia) Email: svetik_pridchina@mail.ru
Keywords: semiconductor, nanoelectromechanical chip, variable composition compounds, zinc sulfide, zinc selenide, density functional theory, computer simulation

Abstract

The paper presents a relaxation study of nanostructured compounds of variable composition ZnS1-xSex. The developed ZnS and ZnSe semiconductor nanoelectromechanical chips consist of 1,000 atoms of 5×5×5 unit cells in a sphalerite crystalline structure. Interatomic Zn – S and Zn – Se electromechanical pseudopotentials are calculated with an approximating quasiparticle density functional. Stability of nanochips of variable composition ZnS1-xSex is studied with a molecular mechanics method. It is shown that, generally, nanoelectromechanical chips formation in a matrix of ZnS1-хSeх sphalerite crystal leads to slight changes in the total energy and interatomic spacings. Formation of continuous substitutional solid solutions in the sub-lattice B6 of ZnS1-хSeх nanochips follows the Vegard’s Law quite well with minor deviations due to transformations of the second and the third coordination sphere in nanochips as a result of B6 component concentration changes. There is a predominant nonlinear destabilizing contribution with a positive deviation of the total energy for х = 0,25 and х = 0,75.

DOI 10.14258/izvasu(2016)1-02

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

С.А. Безносюк, Altai State University (Barnaul, Russia)
доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физической и неорганической химии
Ю.В. Терентьева, Altai State University (Barnaul, Russia)
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физической и неорганической химии
С.А. Придчина, Altai State University (Barnaul, Russia)
студентка химического факультета

References

Левонович Б.Н. Физико-химические основы технологии получения монокристаллов и поликристаллических пленок широкозонных полупроводниковых соединений группы A2B6 с управляемыми свойствами: дисс.... докт. техн. наук: 05.17.01, 01.04.10. -М., 2010

Сорокин С.В., Гронин С.В., Седова И.В. и др. Молекулярно-пучковая эпитаксия гетероструктур широкозонных соединений AIIBVI для низкопороговых лазеров с оптической и электронной начинкой//Физика и техника полупроводников. -2015. -Т. 49., вып. 3.

Гафнер С.Л., Костерин С.В, Гафнер Ю.Я. Образование структурных модификаций в нанокластерах Cu//Физика твердого тела. -2007. -Т. 49, № 8.

Гафнер С. Л., Редель Л.В., Гафнер Ю.Я. Моделирование процессов структурообразования нанокластеров меди в рамках потенциала сильной связи//Журнал экспериментальной и теоретической физики. -2009. -Т. 135, № 5.

Мясниченко В.С., Старостенков М.Д. Зависимость формы и структуры нанокластеров системы CuAu от скорости охлаждения при различных концентрациях компонент//Известия Алтайского гос. ун-та. -2011. -№ 69 (1).

Мясниченко В.С., Старостенков М.Д. Применение представления о структурных многогранниках заполнения координационных сфер в объемных кристаллах к проблеме поиска устойчивых форм нанокластеров. I//Фундаментальные проблемы современного материаловедения. -2011. -№ 8 (2).

Крылов П.Н., Романов Э.А., Федотова И.В. Влияние термоотжига на структуру полупроводников//Физика и техника полупроводников. -2011. -Т. 45, вып. 1.

Бобренко Ю.Н., Павелец С.Ю., Павелец А.М. и др. Фотоэлектрические преобразователи с варизонными слоями на основе ZnSe//Физика и техника полупроводников. -2013. -Т. 47, вып. 10.

Babucke H., Thiele P., Prasse T. etc. ZnSe-based electrooptic waveguide modulators for the blue-green spectral range//Semiconductor Science and Technology. -1998. -Vol. 13, № 2.

Itoh S., Taniguchi S., Hino T. etc. Room temperature laser operation of wide band-gap II-VI laser diodes//Materials Sciense and Engeneering B. -1997. -Vol. 43.

Itoh S., Nakano K., Ishibashi A. Current status and future prospects of ZnSe-based light-emitting devices//Journal of crystal growth. -2000. -Vol. 214.

Романов Э.А. Нанокристаллические пленки сульфида и селенида цинка для тонкопленочных электролю-минесцентных источников: дисс.. канд. физ.-мат. наук: 01.04.01, 01.04.07. -Ижевск, 2011.

HyperChem ® Release 5.0 for Windows. Reference manual/Copyright © 1996 Hypercube, Inc. -Canada. -1996.

HyperChem ® Computational Chemistry. Practical Guide/Copyright © 1996 Hypercube, Inc. -Canada. -1996.

Многоуровневое строение, физико-химические и инфомационные свойства вещества/С.А. Безносюк, А.И. Потекаев, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская, Л.В. Фомина. -Томск, 2005.

How to Cite
Безносюк С., Терентьева Ю., Придчина С. Computer Simulation of Stability of Nanoelectromechanical Chips Made from Semiconductor Compounds of Variable Composition ZnS1-xSex // Izvestiya of Altai State University, 1, № 1(89) DOI: 10.14258/izvasu(2016)1-02. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282016%291-02.