Theoretical Prediction of Some Physical Properties of BxAl1 – xSb Ternary Alloys

Abstract

Стаття спрямована на визначення кількох важливих властивостей трикомпонентних напівпровідникових сплавів BxAl1 – xSb (0 ≤ x ≤ 1). Відстань до найближчого сусіда, масова густина, енергія плазмону, модуль об'ємної пружності, температура плавлення, електронна поляризація, густина енергії решітки та мікротвердість як функції концентрації бору x були передбачені з використанням лише теоретичних сталих решітки, про які повідомляється в літературі. За винятком довжини зв'язку та електронної поляризованості, які зменшуються із збільшенням x, усі інші величини збільшуються поступово та монотонно із збільшенням вмісту бору x. Це свідчить про те, що коли більше атомів бору включено до AlSb, твердість матеріалу, про який йде мова, стає більшою. Отже, із збільшенням x металева характеристика BxAl1 – xSb зменшується від зв'язку Al-Sb до зв'язку B-Sb, що супроводжується збільшенням цих величин. Для того, щоб перевірити невизначеність методу, використаного в цій роботі, ми порівнюємо наші дані для бінарних сполук BSb та AlSb. Загалом, наші дані щодо BSb та AlSb добре узгоджуються з іншими значеннями, доступними в літературі. Крім того, ми вважаємо, що в літературі немає даних про різні властивості, що вивчаються тут для трикомпонентних сплавів BxAl1 – xSb.

The present contribution aims to determine several significant properties of BxAl1 – xSb (0 ≤ x ≤ 1) ternary semiconducting alloys. The nearest-neighbor distance, mass density, plasmon energy, bulk modulus, melting point, electronic polarizability, lattice energy density and microhardness as a function of boron concentration x were predicted using only the theoretical lattice constants reported in the literature. Except the bondlength and electronic polarizability, which decrease with increasing x, all other quantities increase gradually and monotonically with increasing boron content x. This suggests that when more boron atoms are incorporated into AlSb, the hardness of the material in question becomes more important. So, with the increase in x, the metallic characteristic of BxAl1 – xSb decreases from Al–Sb bond to B–Sb bond, accompanied by an increase in the magnitude of these quantities. In order to test the incertitude of the method used in the present work, we compare our data for BSb and AlSb binary compounds. In general, our data for BSb and AlSb agree well with other values available in the literature. In addition, we think that there is no data reported in the literature on the different properties studied here for BxAl1 – xSb ternary alloys.