WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

заполненных -орбиталей и вклад от четырех - и 1) максимизировалось самоотталкивание каждой пары одной -орбитали, полученные согласно (5)–(8) (второй электронов на данной МО [17]; 2) максимизировалось и третий способы расчета соответственно).

Хорошо известно [13], что однодетерминантная вол- расстояние между центрами распределений МО [18];

новая функция, а также одночастичные и двухчастич- 3) минимизировалось количество атомов, на которых ные функции плотности не изменяются при унитарном локализована данная МО [19].

преобразовании одноэлектронных МО, так что для од- Оказалось, что все три процедуры дают очень близнозначного их выбора необходимо наложить дополни- кие локализованные орбитали, которые можно описать тельные условия на орбитали. Приведенные в табл. 2 следующим образом. Пусть валентная подсистема содервклады от наивысших заполненных МО соответствуют жит 2N + 1 электронов: N - 1 -электронов и N + Физика твердого тела, 2002, том 44, вып. Отрицательно заряженная вакансия кремния в SiC: эффекты спиновой поляризации приближенно можно считать, что -электроны на N - двухцентровых орбиталях спарены с -электронами.

Третий тип представлен одной плоскостью делокализованной по всему кластеру -орбиталью, преобразующейся по представлению A1 группы Td (рис. 3, b).

Следовательно, при таком выборе одноэлектронных орбиталей мы получили фактически пять неспаренных электронов с пространственными орбиталями, очень сильно отличающимися от орбиталей остальных (спаренных) электронов. Вместо ожидаемых трех неспаренных -электронов и 2N - 2 спаренных электронов мы получили четыре сильно локализованных -электрона, один полностью делокализованный -электрон и 2(N - 2) „приблизительно спаренных“ электронов.

В данном случае говорить о том, что измеряемые константы СТВ можно вычислить исходя из волновой функции трех неспаренных электронов, неверно, поскольку величины и знаки этих констант определяются спиновой поляризацией всей электронной подсистемы.

Как уже подчеркивалось выше, выбор одноэлектронных орбиталей не является однозначным. Поэтому такие орбитали являются скорее математическими объектами, чем физическими. Реальный же физический смысл имеют многоэлектронная волновая функция и связанное с ней пространственное распределение - и -электронной плотности.

Таким образом, выполненный для 70-атомного кластера с использованием метода ФП расчет равновесной геометрии, спинового состояния и параметров СТВ для отрицательно заряженной вакансии кремния в 3C-SiC дает хорошее совпадение с экспериментальными данными. Анализ распределения спиновой плотности показал, что широко применяемая в настоящее время в экспериментальных работах интерпретация параметров СТВ для глубоких центров в полупроводниках в терминах простой модели ЛКАО является неадекватной для VSi в SiC и не соответствует реальной физической картине Рис. 3. Изолинии плотности для локализованных орбитадаже качественно. По-видимому, применять эту модель к лей дефекта VSi в кластере C16Si18H36 в плоскости (110).

дефектам в полупроводниках следует с осторожностью, a — одна из четырех эквивалентных локализованных -орбитак как эффекты спиновой поляризации могут вносить талей, b — локализованная -орбиталь.

доминирующий вклад в наблюдаемые параметры СТВ по крайней мере для некоторых актуальных координационных сфер.

-электронов. Тогда полученные в результате расчета локализованные орбитали можно разделить на три типа.

Список литературы Первый тип — четыре эквивалентные одноцентровые орбитали, центрированные на атомах углерода пер- [1] S. Ogut, H. Kim, J.R. Chelikowsky. Phys. Rev. B56, 18, Rвой сферы (рис. 3, a). На них локализованы четыре 353 (1997).

[2] M.J. Puska, S. Poykko, M. Pesola, R.M. Nieminen. Phys. Rev.

-электрона, которые не образуют химических связей с B58, 3, 1318 (1998).

соседними атомами и соответствуют представлениям об [3] P. Lahorte, F. De Proft, F. Callens, P. Geerlings, W. Mondeоборванной связи.

laers. J. Phys. Chem. A103, 50, 11 130 (1999).

Второй тип — N - 2 двухцентровые орбитали, лока[4] P.J. O’Malley. J. Phys. Chem. A101, 35, 6334 (1997).

лизованные на соседних атомах Si и С. Эти связи при[5] J. Isoya, H. Kanda, Y. Uchida, S.C. Lawson, S. Yamasaki, ближенно соответствуют классическим двухэлектронH. Itoh, Y. Morita. Phys. Rev. B45, 3, 1436 (1992).

ным двухцентровым химическим связям. Однако для [6] T.A. Kennedy, N.D. Wilsey, J.J. Krebs, G.H. Stauss. Phys. Rev.

- и -электронов пространственные части орбиталей Lett. 50, 17, 1281 (1983).

несколько различны, что приводит к наличию небольшой [7] H. Itoh, N. Hayakawa, I. Nashiyama, E. Sakuma. J. Appl. Phys.

спиновой плотности на такой орбитали. Тем не менее 66, 9, 4529 (1989).

3 Физика твердого тела, 2002, том 44, вып. 804 Т.Т. Петренко, Т.Л. Петренко, В.Я. Братусь [8] T. Wimbauer, B.K. Meyer, A. Hofstaeter, A. Scharmann, H. Overhof. Phys. Rev. B56, 12, 7384 (1997).

[9] L. Torpo, R.M. Nieminen, K.E. Laasonen, S. Poykko. Appl.

Phys. Lett. 74, 2, 221 (1999).

[10] M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, P.M.W. Gill, B.G. Johnson, M.A. Robb, J.R. Cheeseman, T. Keith, G.A. Peterson, J.A. Montgomery, K. Raghavachari, M.A. Al-Laham, V.G. Zakrzewski, J.V. Ortiz, J.B. Foresman, J. Cioslowski, B.B. Stefanov, A. Nanayakkara, M. Challacombe, C.Y. Peng, P.Y. Ayala, W. Chen, M.W. Wong, J.L. Andres, E.S. Replogle, R. Gomperts, R.L. Martin, D.J. Fox, J.S. Binkley, D.J. Defrees, J. Baker, J.P. Stewart, M. Head-Gordon, C. Gonzalez, J.A. Pople. Gaussian 94. Revision E1 Gaussian, Inc., Pittsburgh PA (1995).

[11] A.D. Becke. J. Chem. Phys. 98, 7, 5648 (1993).

[12] R. McWeeny, B.T. Sutcliffe. Methods of Molecular Quantum Mechanics. Academic Press, London–N.Y. (1969).

[13] G.D. Watkins. Phys. Rev. 134, 5A, A1359 (1964).

[14] A. Van Duijn-Arnold, J. Mol, R. Verberk, J. Schmidt, E.N. Mokhov, P.G. Baranov. Phys. Rev. B60, 23, 15 (1999).

[15] M. Illgner, H. Overhoff. Phys. Rev. B54, 4, 2505 (1996).

[16] 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.J. Su, T.L. Windus, M. Dupuis, J.A. Montgomery. J. Comp. Chem. 14, 11, 1347 (1993).

[17] C. Edmiston, K. Ruedenberg. Rev. Mod. Phys. 35, 3, (1963).

[18] S.F. Boys. Rev. Mod. Phys. 32, 2, 296 (1960).

[19] J. Pipek, P.G. Mezey. J. Chem. Phys. 90, 9, 4916 (1989).

Физика твердого тела, 2002, том 44, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.