Přejít k obsahu


A microscopic study of the electrical conductivity of hard and thermally stable SiBCN materials

Citace: [] KOS, Š., HOUŠKA, J., PETRMAN, V., CALTA, P., VLČEK, J. A microscopic study of the electrical conductivity of hard and thermally stable SiBCN materials. Garmisch-Partenkirchen, Německo, 2012.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: A microscopic study of the electrical conductivity of hard and thermally stable SiBCN materials
Rok vydání: 2012
Autoři: Doc. Mgr. Šimon Kos Ph.D. , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Vít Petrman , Ing. Pavel Calta Ph.D. , Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc.
Abstrakt CZ: Předkládáme výsledky mikroskopické studie elektrické vodivosti materiálů SiBCN pomocí DFT. Kontrolními parametry jsou podíl Si/C a zastoupení N. Studovali jsme jejich vliv na (1) šířku zakázaného pásu mezi valenčním a vodivostním pásem, (2) lokalizaci elektronických stavů, (3) roli druhů atomů a vazeb na elektronické stavy okolo Fermiho meze a (4) prostorovou homogenitu. Zjistili jsme, že (1) ve vzorcích s vysokým obsahem N je elektrická vodivost hlavně spojena s atomy C a vazbami C-C a že (2) při snížení zastoupení N roste vodivost a B začne být účinným dopantem při formování zón bohatých na B. Všechny simulované vzorky byly připraveny experimentálně jako povrchové vrstvy pomocí reaktivního magnetronového naprašování. Proto jsme mohli porovnat výsledky našich numerických výpočtů s měřeními elektrické a optické vodivosti a obdrželi jsme shodu v trendech.
Abstrakt EN: We present the results of a DFT-based microscopic study of the electrical conductivity of the SiBCN materials. The control parameters are the Si/C ratio, and the fraction of N atoms. We have studied their influence on (1) the width of the gap between the valence and the conduction bands, (2) the localization of the electronic states, (3) the role of individual atom and bond types in the electronic states around the Fermi level, and (4) the spatial homogeneity. We have found that (1) in samples with high N content, the electrical conductivity is mainly associated with C atoms and C-C bonds, and that (2) as the N content decreases, conductivity increases and B starts acting as an efficient dopant and forming B-rich zones. All the samples simulated had been prepared experimentally as coatings by reactive magnetron sputtering. Hence, we could compare the results of our numerical calculations with the measurements of the electrical and optical conductivity, and we have found the trends to be in agreement.
Klíčová slova

Zpět

Patička