METHODOLOGY OF CONVERTING OF THE COORDINATES OF THE BASIS ATOMS IN A UNIT CELL OF CRYSTALLINE Β-GA2O3, SPECIFIED IN A MONOCLINIC CRYSTALLOGRAPHIC SYSTEM, IN THE LABORATORY CARTESIAN COORDINATES FOR COMPUTER APPLICATIONS

Автор(и)

  • R. Balabai
  • M. Naumenko

DOI:

https://doi.org/10.18524/0235-2435.2020.29.225463

Ключові слова:

crystalline β-Ga2O3, unit cell, basis atoms, monoclinic crystallographic system, Cartesian coordinates

Анотація

Одним із найважливіших напрямків сучасних технологій є створення нових конструкційних матеріалів з наперед заданими властивостями. Поряд з промисловими способами їх отримання і технологіями, пов’язаними з штучним вирощуванням кристалічних структур, останнім часом все більшого значення набувають різні методи комп’ютерного моделювання нових матеріалів. Такі підходи дозволяють істотно скоротити число натурних експериментів. Багато задач прикладного обчислювального матеріалознавства пов’язані з необхідністю встановлення взаємозв’язку між структурою та електронними характеристиками, іншими фізичними властивостями кристалів. У статті на прикладі кристалічного β-Ga2O3 представлені алгоритми, використовувані при проектуванні кристалічних структур, що дозволяють досліджувати їх властивості в обчислювальному експерименті.

Посилання

Stepanov, S.I., Nikolaev, V.I., Bourgov, V.E., Romanov, A.E. Gallium Oxide: properties and applications – a review. Rev. Adv. Mater. Sci. 2016, 44, 63-86.

Pearton S.J., Ren Fan, Tadjer Marko, Kim Jihyun Perspective: Ga2O3 for ultra-high power rectifiers and MOSFETS. J. Appl. Phys. 2018, 124(22), 220901.

Galazka Z. β-Ga2O3 for wide-bandgap electronics and optoelectronics. Semicond. Sci. Technol. 2018, 33(11), 113001.

Park J., McClintock R., Razeghi M. Ga2O3 metal-oxide-semiconductor field effect transistors on sapphire substrate by MOCVD. Semicond. Sci. Technol. 2019, 34(8), 08LT01.

K.D. Chabak et.al. Lateral β-Ga2O3 field effect transistors. Semicond. Sci. Technol. 2020, 35, 013002.

He H., Orlando R., Blanco M.A., Pandey R., Amzallag E., Baraille I., Rerat M. First-principles study of the structural, electronic, and optical properties of Ga2O3 in its monoclinic and hexagonal phases. Phys. Rev. 2006, B74, 195123.

He H., Blanco M.A., Pandey R. Electronic and thermodynamic properties of β-Ga2O3. Appl. Phys. Lett. 2006, 88(26), 261904.

Higashiwaki M., Sasaki K., Murakami H., Kumagai Y., Koukitu A., Kuramata A., Masui T., Yamakosh S. Recent progress in Ga2O3 power devices. Semicond. Sci. Technol. 2016, 31, 034001.

Mastro M.A., Kuramata A., Calkins J., Kim J., Ren F., Pearton S.J. Opportunities and future directions for Ga2O3. ECS J. Solid State Sci. Technol. 2017, 6, P356-P359.

Higashiwaki M., Murakami H., Kumagai Y., Kuramata A. Current status of Ga2O3 power devices. Jpn. J. Appl. Phys. 2016, 55, 1202A1.

Higashiwaki H., Kuramata A., Murakami H., Kumagai Y. State-of-the-art technologies of gallium oxide power devices. J. Phys. D Appl. Phys. 2017, 50, 333002.

Peelaers H., Van de Walle C.G. Brillouin zone and band structure of β-Ga2O3. Phys. Stat. Solidi 2015, B252, 828–832.

Varley J. B., Janotti A., Franchini C., Van de Walle C.G. Role of self-trapping in luminescence and p-type conductivity of wide-band-gap oxides. Phys. Rev. 2012, B85, 081109(R).

Furthmuller J., Bechstedt F. Quasiparticle bands and spectra of Ga2O3 polymorphs. Phys. Rev. 2016, B93, 115204.

Mohamed M., Janowitz C., Unger I., Manzke R., Galazka Z., Uecker R., Fornari R., Weber J.R., Varley J.B., Van de Walle C. G. The electronic structure of β-Ga2O3. Appl. Phys. Lett., 2010, 97, 211903.

Dong L., Jia R., Xin B., Peng B., Zhang Y. et al. Effects of oxygen vacancies on the structural and optical properties of β-Ga2O3. Sci. Rep. 2017, 7, 40160.

Shaskolskaya M.P. Crystallography / M.P. Shaskolskaya. - M .: Higher. school, 1996. - 459 p.

Henry N., Lonsdale K. International tables for X-ray crystallography / N. Henry, K. Lonsdale Symmetry Groups The Kynoch Press, Birmingham, 1999; Vol. 1, p. 372.

International tables for X-ray diffraction, A, Dordrecht-Boston, 1983.

Ahman J., Svensson G., Albertsson J. A reinvestigation of β-gallium oxide. Acta Cryst., 1996, C52, 1336-1338.

Kohn J.A., Katz G., Broder J.D. Characterization of β-Ga2O3 and its Alumina Isomorph, θ-Al2O3. Am. Mineral. 1997, 42, 398.

Geller S. Crystal Structure of β‐Ga2O3. J. Chem,. Phys. 1990, 33, 676.

Kumar S., Singh R. Nanofunctional gallium oxide (Ga2O3) nanowires/nanostructures and their applications in nanodevices. Phys. Status Solidi (RRL) 2013, 7(10), 781–792.

Balabai R., Kravtsova D., Merzlykin P., Prihozaya Yu. Electronic, dielectric, and optical properties of photonic crystals composed of TiO2 nanoparticles 3D arrays: the first-principles calculations. J. Nanophoton. 2018, 12(3), P. 036003.

Balabai R.M., Zdeshchyts A.V. Nanocellulose as the main composite component of electromechanical sensors. J. Ukr. Phys.2018, 63(9), 828-835.

Balabai R., Kravtsova D. Mechanical Strength of Diamond-BN Nanocomposite. Diam. Relat. Mater., 2018, 82, 56-62.

Balabai R., Solomenko A., Kravtsova D. Electronic and photonic properties of lateral heterostructures based on functionalized graphene depending on the degree of fluorination. Molec. Cryst. Liquid Cryst. 2018, 673, No 1, 125-136.

Balabai R., Solomenko A. Flexible 2D layered material junctions. Appl. Nanoscien., 2019, 9(5), 1011-1016.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-02-26

Номер

Розділ

Статті