Синтез, кристаллическая и электронная структура интеркалатного соединения CuxZrSe2

Синтез, кристаллическая и электронная структура интеркалатного соединения CuxZrSe2

 

М.С. Постников1, А.С. Шкварин1, А.И. Меренцов1, Ю.М. Ярмошенко1, Е.Г. Шкварина1, Е.В. Мостовщикова1, А.А. Титов1, С.А. Упоров2, С.Ю. Мельчаков2, А.Н. Титов1, I. Pis3,4, F. Bondino4

1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, Екатеринбург, Россия
2Институт металлургии УрО РАН, Екатеринбург, Россия
3Elettra-Sincrotrone Trieste S.C.p.A, Basovizza, Trieste, Italy
4IOM-CNR, Laboratorio TASC, Basovizza, Trieste, Italy

 

Исходный ZrSe2 является полупроводником с прямой запрещенной зоной и шириной щели около 1.1 эВ. Интеркалация меди приводит к образованию дополнительных состояний внутри запрещенной зоны Zr 4d / Se 4p. Увеличение концентрации меди приводит к уширению этой полосы гибридизированных состояний и уменьшению эффективной ширины запрещенной зоны, что приводит к переходу полупроводник-металл. Возможность постепенного изменения ширины прямой запрещенной зоны и управления переходом металл-полупроводник делает интеркалированный ZrSe2 перспективным материалом для электронных устройств будущего.

 

Рис. 1. Схема изменения энергетического положения спектров остовных уровней и спектров поглощения в зависимости от концентрации меди.

 

  1. Band Gap Width Control by Cu Intercalation Into ZrSe2 / A.S. Shkvarin, A.I. Merentsov, Yu.M. Yarmoshenko, M.S. Postnikov, E.G. Shkvarina, A.A. Titov, I. Pis, S. Nappini, F. Bondino, A.N. Titov // Journal of Physical Chemistry C. — 2019. — V. 123. — P. 410—416.
  2. Specific features of the electronic and crystal structure of CuxZrSe2 (0 < x ≤ 0.3) / A.S. Shkvarin, A.I. Merentsov, Yu.M. Yarmoshenko, M.S. Postnikov, E.G. Shkvarina, E.V. Mostovshchikova, A.A. Titov, I. Pis, F. Bondino, S.A. Uporov, S.Yu. Melchakov, A.N. Titov // Journal of Materials Chemistry C. — 2020. — V. 8. — P. 8290—8304.