Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

26.03.2018 | Electronic materials | Ausgabe 13/2018

Journal of Materials Science 13/2018

Theoretical investigations of Ge1−xSn x alloys (x = 0, 0.333, 0.667, 1) in P42/ncm phase

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 13/2018
Autoren:
Wei Zhang, Changchun Chai, Qingyang Fan, Kaiqiang Weng, Yintang Yang

Abstract

The structural, mechanical, anisotropic and electronic properties of Ge, Sn and their alloys (Ge0.667Sn0.333 and Ge0.333Sn0.667) in P42/ncm phase were studied in the framework of the density functional theory. In the present work, the lattice parameters increase with the increased tin concentration, whereas the elastic constants and elastic modulus of Ge1−xSn x alloys (x = 0, 0.333, 0.667, 1) in P42/ncm phase decrease with the increased tin concentration. A novel Sn allotrope with remarkable stability (the energy is higher than Sn in diamond phase only 24.4 meV per atom) in P42/ncm phase is first proposed in the present work, and it is a quasi-direct band gap semiconductor material with bang gap of 1.02 eV. The dynamically, mechanically and thermodynamically stable forms of P42/ncm-Sn and the Ge–Sn alloys in P42/ncm phase are proved by phonon spectra, elastic constants, formation enthalpy and cohesive energies. The universal elastic anisotropy index AU illustrates that the anisotropy of Ge1−xSn x alloys (x = 0, 0.333, 0.667, 1) in P42/ncm phase increases with the increasing percentage of the tin composition. To obtain the details of the anisotropy, the Young’s modulus, bulk modulus, shear modulus and Poisson’s ratio are also systematically investigated. The electronic band structures of Ge1−xSn x alloys (x = 0, 0.333) in P42/ncm phase with HSE06 hybrid functional show that both of them are indirect band gap semiconductors, while Ge0.333Sn0.667 and Sn in the P42/ncm phase show that they are quasi-direct band gap semiconductor materials.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe​​​​​​​​​​​​​​

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 13/2018

Journal of Materials Science 13/2018 Zur Ausgabe

Premium Partner

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Grundlagen zu 3D-Druck, Produktionssystemen und Lean Production

Lesen Sie in diesem ausgewählten Buchkapitel alles über den 3D-Druck im Hinblick auf Begriffe, Funktionsweise, Anwendungsbereiche sowie Nutzen und Grenzen additiver Fertigungsverfahren. Eigenschaften eines schlanken Produktionssystems sowie der Aspekt der „Schlankheit“ werden ebenso beleuchtet wie die Prinzipien und Methoden der Lean Production.
Jetzt gratis downloaden!

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

Bildnachweise