Structural studies of II–VI semiconductors at high pressure

Nelmes, R. J.; McMahon, M. I.; Wright, Nick; Allan, D. R.

doi:10.1016/0022-3697(94)00235-5

Cited by 68 publications

(48 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…This is a first-order transition, although the change in volume is very small. For HgTe, there is a further transition into a structure reported as distorted CsCl by Huang and Ruoff (1985) or disordered CsCl (bcc) by Nelmes et al (1995b), who also find a much lower onset. There are no further transitions up to the highest pressures reached of about 50 GPa.…”

Section: Hgo Hgs Hgse and Hgtementioning

confidence: 93%

“…The structural characterization of these high-pressure phases eluded the best experimental efforts for several years. ZnTe-II was finally solved as having the ''cinnabar'' structure with internal parameters u and v close to 0.5, which results in the fourfold-coordinated crystal described in the Appendix (McMahon et al, 1993c;San Miguel et al, 1993;Nelmes et al, 1995b). Using the high resolution permitted by modern ADX techniques, Nelmes, McMahon, Wright, and Allan (1994) later characterized the structure of ZnTe-III as being Cmcm.…”

Section: Zntementioning

confidence: 99%

“…540,v(Te)ϭ0.504,c/aϭ2.289 at 8.9 GPa (Nelmes et al, 1995b);u(Ga)ϭ0.539, v(As)ϭ0.505, c/aϭ2.229 at 8.3 GPa (McMahon and Nelmes, 1997)], each atom has four unlike nearest neighbors. For (strictly) uϭvϭ0.5 the symmetry increases to that of P6 2 22 (or the P6 4 22 enantiomorph).…”

Section: Cinnabar and Cinnabar-type Structuresmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

High-pressure phases of group-IV, III–V, and II–VI compounds

et al. 2003

View full text Add to dashboard Cite

Advances in the accuracy and efficiency of first-principles electronic structure calculations have allowed detailed studies of the energetics of materials under high pressures. At the same time, improvements in the resolution of powder x-ray diffraction experiments and more sophisticated methods of data analysis have revealed the existence of many new and unexpected high-pressure phases. The most complete set of theoretical and experimental data obtained to date is for the group-IVA elements and the group-IIIA-VA and IIB-VIA compounds. Here the authors review the currently known structures and high-pressure behavior of these materials and the theoretical work that has been done on them. The capabilities of modern first-principles methods are illustrated by a full comparison with the experimental data. CONTENTS

show abstract

Section: Hgo Hgs Hgse and Hgtementioning

confidence: 93%

Section: Zntementioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

High-pressure phases of group-IV, III–V, and II–VI compounds

et al. 2003

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Зокрема, цинк халькогеніди використовуються у напівпровідниковій і квантовій електроніці -сонячних батареях й детекторах Х-та γ-випромінювання, лазерах, приймачах інфрачервоного випромінювання [1][2][3].…”

Section: вступunclassified

Investigation of Thermodynamic Properties in ZnTe, ZnSe, ZnS Crystals using ab initio Calculations

Galushchak

Parashchuk

Boychuk

et al. 2015

PCSS

View full text Add to dashboard Cite

Стефаника», вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76018, Україна, E-mail: taras-parashchuk@i.ua Із використанням кластерних моделей кубічного сфалериту для стехіометричних ідеальних кристалів ZnX, X=S,Se,Te проведено обчислення величин термодинамічних параметрів за нормальних умов, визначено аналітичні вирази температурних залежностей енергії ΔЕ та ентальпії ΔЕ, вільної енергії Гіббса ΔG, ентропії ΔS. Розраховано температурні залежності температури Дебая Θ D . Встановлено кореляцію розрахованих термодинамічних (ΔЕ, ΔH, ΔG, ΔS) і теплових (Cv, Cp, Θ D ) параметрів ідеальних кристалів ZnTe, ZnSe, ZnS та основних їх фундаментальних характеристик (ширини забороненої зони E g , вкладу йонності δ, електронегативності ΔX, енергії зв'язку D, модуля всестороннього стиску B).Ключові слова: кластерні моделі, термодинамічні параметри, розрахунки із перших принципів.Стаття поступила до редакції 11.02.2015; прийнята до друку 02.03.2015. ВступОсновною причиною підвищеного інтересу до напівпровідників типу II-VI є їх широке застосування як в практичній діяльності, так і в модельних дослідженнях.Зокрема, цинк халькогеніди використовуються у напівпровідниковій і квантовій електроніці -сонячних батареях й детекторах Х-та γ-випромінювання, лазерах, приймачах інфрачервоного випромінювання [1][2][3].Для ефективної реалізації описаних застосувань потрібна велика за обсягом інформація про властивості кристалів. Серед них значне місце посідають термодинамічні параметри [4]. Дослідження цих параметрів у напівпровідниках є важливим для розуміння процесів фононного теплопереносу у твердих тілах, отримання інформації про динаміку кристалічної гратки.Незважаючи на тривале практичне використання досліджуваних у дисертаційній роботі матеріалів, актуальною задачею на даний час залишається визначення термодинамічних параметрів, їх температурних змін, отримання надійних та однозначних експериментальних і теоретичних даних про узгодженість термодинамічних параметрів із фундаментальними властивостями напівпровідників.Розвиток теоретичних методів вивчення структури, електронної та фононної підсистем на основі розрахунків із перших принципів дозволяють з великою точністю обчислювати ряд характеристик кристалів, здійснювати теоретичну інтерпретацію їх фізико-хімічних властивостей. Однак, не дивлячись на те, що сьогодні розроблено цілий спектр потужних комп'ютерних програм для практичної реалізації цих методів, вони не є універсальними. Для кожної сполуки та для кожної поставленої задачі потрібно розробити свій унікальний підхід. Тому застосування таких розрахункових комплексів відноситься до пріоритетних завдань сучасної науки. Рис. 1. Моделі кластерів сфалеритних ( а , б) фаз кристалів ZnХ (X = S, Se, Te): a -A (ZnC 2 H 2 X 4 ), б -В (Zn 4 C 6 H 6 X 13 ). I. Методика дослідженняГраничні умови кластерів утворено на основі наступних міркувань. Двом крайовим атомам халькогену відповідають три електрони на два зв'язки. Тобто, залишається п'ять позицій електронів на два зв'язки, які не скомпенсовані. Для компенсації цих позицій електронів у кластер до...

show abstract

“…The second problem concerns the influence of Fe on the electronic properties (creation of deep state resonant with the conduction band). There exist a few papers related to the mercury sulphide phase transitions (see, e.g., [7][8][9][10][11][12]). Recently the phase transitions under hydrostatic pressure in HgSe1-x Sx crystals have also been investigated (see [13,14] and references therein).…”

mentioning

confidence: 99%

Properties of Fe Doped β-HgS under Hydrostatic Pressure

et al. 1998

View full text Add to dashboard Cite

High pressure-high temperature studies of the structural (zinc blendecinnabar) phase transitions were performed in. Hg1-xFexS mixed crystals (s < 0.1) using synchrotron radiation and multianvil X-ray diffraction press. Pressure investigations of the Hall effect and conductivity of crystals containing up to a few percent of Fe were also performed at 295 K and 77 K. It was demonstrated that Fe in β-ΗgS creates deep, localized donor state resonant with the conduction band.PACS numbers: 61.10. Gs, 64.60.My, 71.55.Gs Mercury sulphide is a II-VI semiconducting compound which crystallizes either in the cinnabar structure (α-HgS, wide gap semiconductor stable at ambient conditions) or in the sphalerite (zinc blende) type structure (metastable β-ΗgS, a zero-gap semiconductor). It is known that the phase transition α-β is observed at about 344°C at ambient pressure for pure mercury sulphide [1]. Twenty years ago it was demonstrated that the sphalerite type structure of HgS may be stabilized by a partial substitution of mercury by manganese [2]. Later, using the modified Bridgman method, big size, good quality monocrystals containing Mn, Fe, or Co were obtained [3]. In particular, Hg1-x FeS monocrystals were grown • for 0.02 < x < 0.11 in the last few years. On the basis of classical and quantum transport measurements it has been suggested that iron in β-ΗgS could create a deep, localized donor state resonant with the conduction band [3,4]. In particular, noticeable effect of low temperature mobility enhancement (well known from the previous investigations of similar II-VI semiconducting system: HgSe doped with Fe -see, e.g., [5]) was found in Hg1-x Fex S samples with the lowest possible Fe concentration (slightly below 2%) [3]. One of the necessary conditions to observe such effect is pinning at the Fermi energy to the resonant donor level

show abstract

Structural studies of II–VI semiconductors at high pressure

Cited by 68 publications

References 13 publications

High-pressure phases of group-IV, III–V, and II–VI compounds

High-pressure phases of group-IV, III–V, and II–VI compounds

Investigation of Thermodynamic Properties in ZnTe, ZnSe, ZnS Crystals using ab initio Calculations

Properties of Fe Doped β-HgS under Hydrostatic Pressure

Contact Info

Product

Resources

About