Характеристики компонентів нанокластерної підсистеми гетеропереходів
Анотація
Розраховано та проаналізовано характеристики нанокластерів як компонентів підсистеми матеріалів кремнієвої електроніки. Підібрано ефективні моделі для оцінювання їхніх структурних, енергетичних і кінетичних властивостей. Для аналізу стабільності геометричної топології та розподілу електронної густини запропоновано фізичну модель на основі квантової теорії хімічного зв’язку й міжатомних потенціалів. Оцінено вплив матричного оточення та встановлено ефект “перемикання” хімічних зв’язків у нанокластерах, який можна використати для створення хроматично-чутливих напівпровідникових елементів.
Посилання
Yu. M. Poplavko, Solid State Physics (in Ukrainian), vol. 1, Structure, Quasiparticles, Metals, Magnetics. Kyiv, Ukraine: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Publishing House “Polytechnica”, 2017.
K. Jackson and J. Jellinek, “Si clusters are more metallic than bulk Si,” J. Chem. Phys., vol. 145, no. 24, p. 244302, 2016, https://doi.org/10.1063/1.4972813.
S. Manna, Y. Wang, A. Hernandez et al., “A database of low-energy atomically precise nanoclusters,” Sci. Data, vol. 10, pp. 308 – 311, 2023, https://doi.org/10.1038/s41597-023-02200-4.
V. V. Kovalchuk, D. O. Dyachok, D. O. Korchevskyi, and D. O. Popriaha, “Methods of forming the matrix environment of nanoclusters in the case of biological objects” (in Ukrainian), Acta Carpathica, vol. 44, no. 2, pp. 106 – 114, 2025, https://doi.org/10.32782/2450-8640.2025.2.11.
V. V. Kovalchuk, D. O. Dyachok, and D. O. Popriaha, “Film heterojunction with nanocluster subsystem for new type of photocells,” Technology and design in electronic equipment, no. 3, pp. 9 – 14, 2025, https://doi.org/10.15222/TKEA2025.3-4.09.
V. V. Kovalchuk and D. O. Popriaha, “Formation of a nanocluster subsystem of a film heterotransfer,” (in Ukrainian) Sensor Electron. Microsyst. Technol., vol. 23, no. 3, pp. 58 – 64, 2025, https://doi.org/10.18524/1815-7459.2025.3.339805.
O. H. Pashynska and A. V. Zavdoveev, “Artificial intelligence in materials science: Changes in discovery and development of materials” (in Ukrainian), Sci. J. Metinvest Polytech. Ser. Tech. Sci., no. 5, pp. 152 – 163, 2025, https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-5-17.
M. Uchida, T. Yokoi, Y. Ogura, and K. Matsunaga, “Artificial-neural-network descriptor enhancing accuracy of machine-learning interatomic potential and its application to lattice defects in Si,” Phys. Rev. Mater., vol. 10, no. 8, p. 103805, 2024, https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.8.103805.
W.-H. Yang, W.-C. Lu, C. Z. Wang, and K. M. Ho, “How big does a Si nanocluster favor bulk bonding geometry?,” J. Phys. Chem. C, vol. 120, no. 3, pp. 1966 – 1970, 2016, https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b11004.
N. E. Mohammad, “Comparing empirical interatomic potentials to modeling silicon surface stress,” Solid State Commun., vol. 344, p. 114656, 2022, https://doi.org/10.1016/j.ssc.2022.114656.
M. Uchida, T. Yokoi, Y. Ogura, and K. Matsunaga, “Application of neural-network potential based on trainable descriptor to crystallographically complex lattice defects in silicon,” Phys. Rev. Mater., vol. 9, p. 113804, 2025, https://doi.org/10.1103/3gx6-zp38.
N. Pangeni, C. Shahi, J. Perdew, V. Subramanian, B. Kanungo, V. Gavini, and A. Ruzsinszky, “Hartree-Fock density functional theory works through error cancellation for the interaction energies of halogen and chalcogen bonded complexes,” J. Chem. Phys., vol. 9, pp. 3 – 11, 2025, https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2025-wfft9-v2.
V. V. Kovalchuk, “Optical properties of clusters,” J. Phys. Electron., vol. 26, no. 1, pp. 29 – 34, 2018, https://doi.org/10.15421/331804.
A. Sekiguchi and H. Sakurai, “Exotic polyhedral oligogermanes and related molecules,” in The Chemistry of Inorganic Ring Systems, R. Steudel, Ed. New York, NY, USA: Elsevier, 1992, pp. 101 – 123.
V. V. Kovalchuk and M. O. Yakovenko, “A systematic analysis of calculation schemes in quantum chemical bonding theory using the GAMESS platform,” in Proc. IX Int. Sci. Pract. Conf. Ricerche Scientifiche e Metodi della Loro Realizzazione: Esperienza Mondiale e Realtà Domestiche, Bologna, Italy, July 10, 2026, pp. 78 – 82, [Online]. Available: https://archive.logos-science.com/index.php/conference-proceedings/article/view/3771.
S. Ali and E. Neyts, “Size-dependent strain and surface energies of gold nanoclusters,” Phys. Chem. Chem. Phys., vol. 18, no. 2, pp. 792 – 800, 2016, https://doi.org/10.1039/C5CP06153A.
Авторське право (c) 2026 Володимир Ковальчук, Дмитро Корбан, Максим Яковенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
