Зонная структура твёрдых растворов InxGa1-xNсо сфалерит-ной структурой и большим содержанием индия (x = 0,25; 0,5; 0,6; 0,7; 0,75; 0,9; 0,95; 0,97; 0,99; 1,0) рассчитана методами теории функционала плотности (DFT) и кластерной версии локального когерентного потенциала, в рамках теории мно-гократного рассеяния. Проведено сравнение электронной структуры тройных растворов InxGa1-xNсфалеритной кри-сталлографической модификации, дана интерпретация их особенностей. Получена концентрационная зависимость ширины запрещённой полосы для всего диапазона измене-ния содержания индия в растворе. Обнаружен эффект спи-новой поляризации состояний In, Ga и N для растворов с большим молярным содержанием In и переход тройных си-стем In0.75Ga0.25Nв состояние магнитного полупроводника. Определены магнитные моменты на атомах In, Ga и N и
зонная структура, магнитный момент, валентная зона, ширина запрещённой полосы, плотность электронных состояний.
The semiconductor solid solutions InxGa1-xN are the most promising materials for optoelectronics to obtain the blue and green light-emitting diodes which are used for high-density optical storage of information and high-power devices, for blue lasers for instance. The extraordinary property of these materials is the ability to operate over a wide temper-ature range and the insensitivity to X-ray irradiation [1, 2]. By varying of the indium percentage one can manage the value of the energy gap in the range from 1.92 eV (c-InN) [3] upto 3.2 eV (c-GaN) [3] that gives the opportunity to use these materials in various parts of spectrum [4, 5]. For the far ultraviolet region (240-300 nм) the semiconductor materials based on InxGa1-xN (0,5< x < 1) crystals are of high interest.
1. Nakamura, S. InGaN-based blue light-emitting diodes and laser diodes / S. Nakamura // Journal of Crystal Growth. - 1999. - Vol. 202. - P. 290-295.
2. Ferhat, M. First-principles calculations of gap bowing in InxGa1-xN and InxAl1-xN alloys: Relation to structural and thermodynamic properties / M. Ferhat, F. Bechstedt // Physical Review B. - 2002. - Vol. 65. -P. 075213-1 -075213-8.
3. Li, J.B., et al. Cubic InGaN grown by MOCVD / J.B. Li [et al.] // MRS Internet Journal of Nitride Semiconductor Research. - 1999. - Vol. 4S1, G3. -P. 25.
4. Krivolapchuk, V.V. The role of inserting electrical fields in the formation of the radiation of quantum wells InGaN/GaN / V.V. Krivolapchuk, V.V. Lundin, M.M. Mezdrogina // Fizika Tverdogo Tela. - 2005. - Vol. 47, № 7. - P. 1338-1342.
5. Ferhat, M. Gap bowing and Stokes shift in InxGa1-xN alloys: First-principles studies / M. Ferhat, J. Furthműller, F. Bechstedt // Applied Physics Letters. - 2002. - Vol. 80. - P. 1394-1396.
6. Davydov, V.Yu. Band gap of InN and In-rich InxGa1-xN alloys (0.36<x<1) / V.Yu. Davydov [et al.] // Physica Status Solidi (b). - 2002. -Vol. 230. - P. R4-R6.
7. Soshnikov, I.P., et al. Peculiarities of formation of the radiation of quantum wells. MOCVD / I.P. Soshnikov [et al.] // Fiz. Tech. Semicond. - 2000. - Vol. 34. - P. 647-651.
8. Martinez-Criado, G. Direct observation of Mn clusters in GaN by X-ray scanning microscopy / G. Martinez-Criado [et al.] // Japanese Journal of Applied Physics. - 2004. - Vol. 43. -P. L695-L697.
9. Oestreich, M. Injecting Spin Into Electronics / M. Oestreich // Nature, Macmillan Magazines Ltd. - 1999. - Vol.402. -P.735-741.
10. Dietl, T. Hole-mediated ferromagnetism in tetrahedrally coordinated semiconductors / T. Dietl, H. Ohno, F. Matsukura // Physical Review B. - 2001. - Vol. 63. -P. 195205.
11. Dhar, S. Colossal Magnetic Moment of Gd in GaN / S. Dhar [et al.] // Physical Review Lett. - 2005. - Vol. 94. - P. 037205.
12. Shein, I.R. Magnetization of beryllium oxide in the presence of non-magnetic impurities: Boron, carbon, and ni-trogen. / I.R. Shein [et al.] // JETP Lett. - 2007. - Vol. 85, iss. 5. - P. 246-250.
13. Baroni, S. Phonons and related crystal properties from density-functional perturbation theory / S. Baroni, S. de Gi-roncoli, A. Dal Corso, P. Giannozzi // Reviews of Modern Physics. - 2001. - Vol. 72, iss. 2. - P. 515.
14. Ilyasov, V.V. X-ray spectra and electron energy structure of nitrogen into solid solution AlxGa1-xN / V.V. Ilyasov, T.P. Zdanova, T.Ya. Nikiforov // Fizika Tverdogo Tela. - 2007. - Vol.49. - P. 1369-1372.
15. Perdew, J.P. Generalized Gradient Approximation Made Simple / J.P. Perdew, S. Burke, M. Ernzerhof // Physical Review Lett. - 1996. - Vol. 77. -P. 3865.
16. Ilyasov, V.V. Ti L-Spectrum XANES and electron structure of the system Ti-Al-C / V.V. Ilyasov, I.Ya. Nikiforov, Yu.V. Ilyasov // Journal Physical IV France. - 1997. - Vol. 7. - P. 281-282.
17. Mecheryakov, V.F. Crystal field and the magnetization of inclined antiferromagnetic CoCO3 / V.F. Mecheryakov // JETP. - 2007. - Vol. 132. - P. 1138-1151.
18. Hermann, F. Atomic structure calculations / F. Hermann, S. Skillman // Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs (N.J.). - 1963.
19. Ilyasov, V.V. Electron energy structure and X-ray spectra of wide-gap semiconductors GaN, AlN, and AlN-GaN / V.V. Ilyasov, T.P. Zdanova, I.Ya. Nikiforov // Journal of Structural Chemistry. - 2007. - Vol. 48. -P. 68-75.
