(Cd,Mn)Te - Instytut Fizyki PAN
(Cd,Mn)Te - Instytut Fizyki PAN
(Cd,Mn)Te - Instytut Fizyki PAN
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Przesunięte są one względem siebie wzdłuż głównej przekątnej komórkisześciennej o ¼ długości tej przekątnej (rys. 2.4.1). Jedna z przecinających się strukturjest utworzona przez atomy <strong>Cd</strong>, druga przez atomy <strong>Te</strong>. Współrzędne poszczególnychatomów można zapisać: dla <strong>Te</strong>: (000, ½ ½ 0) oraz dla <strong>Cd</strong>: (¼ ¼ ¼,¼ ¾ ¾ ). Wprzypadku <strong>Cd</strong><strong>Te</strong> stała sieci wynosi a= 6,48 Å.Rysunek 2.4.1. Struktura blendy cynkowej jako kombinacja dwóchstruktur regularnych centrowanych na ścianach.Atomy kadmu pełnią funkcję kationów, natomiast atomy telluru są anionami.Występują między nimi wiązania kowalencyjno- jonowe 5 . <strong>Cd</strong><strong>Te</strong> posiada prostą przerwęenergetyczną. Pasmo walencyjne jest zbudowane z orbitali 5p 2 atomów <strong>Te</strong> i jesttrzykrotnie zdegenerowane, a pasmo przewodnictwa tworzą orbitale 5s atomów <strong>Cd</strong>.Jeśli zostanie stworzony stop (roztwór stały) półprzewodnika magnetycznego<strong>Mn</strong><strong>Te</strong> z niemagnetycznym <strong>Cd</strong><strong>Te</strong> to otrzymamy półprzewodnik półmagnetyczny(<strong>Cd</strong>,<strong>Mn</strong>)<strong>Te</strong>. W zakresie 0 < x < 0,7 krystalizuje on w strukturze blendy cynkowej.(<strong>Cd</strong>,<strong>Mn</strong>)<strong>Te</strong> powstaje poprzez zastąpienie pewnej liczby atomów kadmu jonamimanganu <strong>Mn</strong> 2+ . W rezultacie pojawiają się poziomy 3d 5 , które odpowiadają zawłasności magnetyczne związku. Poziomy 3d 5 jonów <strong>Mn</strong> 2+ są w połowie zapełnionei zawierają pięć elektronów o uporządkowanych spinach dających każdemu z jonówmoment magnetyczny. Występuje oddziaływanie wymiany pomiędzy spinamielektronów pochodzących zarówno z pasma przewodnictwa, jak i pasma walencyjnegomateriału macierzystego (<strong>Cd</strong><strong>Te</strong>), z momentami magnetycznymi jonów <strong>Mn</strong> 2+ . Powodujeto modyfikację struktury pasmowej w (<strong>Cd</strong>,<strong>Mn</strong>)<strong>Te</strong>. Pasmo przewodnictwa tworzy sięz orbitali 5s atomów <strong>Cd</strong> i orbitali 4s atomów <strong>Mn</strong>.Szerokość przerwy energetycznej (<strong>Cd</strong>,<strong>Mn</strong>)<strong>Te</strong> jest zależna od temperaturyi składu <strong>Mn</strong> w materiale. Zależność przerwy energetycznej od stałej sieci dla(<strong>Cd</strong>,<strong>Mn</strong>)<strong>Te</strong> oraz dla porównania dla (<strong>Cd</strong>,Zn)<strong>Te</strong> ilustruje rys. 2.4.2.5 Wiązanie jest w około 70% kowalencyjne.37
Change language