Modulated Crystal Structure and Electronic Properties of Semiconductor Cu47Si91P144

Crystals of the copper silicon phosphide were synthesized by the iodine gas transport technique. The x‐ray single crystal methods revealed a big superstructure with the lattice parameters a = b = 44.510 and c = 20.772 Å and a basic tetragonal substructure with a = 3.7092 and c = 5.1930 Å. Analysis of the intensities showed that the superstructure has a 1/2,1/2,1/2 tetragonal substructure with a = 22.255 and c = 10.386 Å. This 1/2,1/2,1/2 substructure (Cu47Si91P144) and the basic tetragonal structure (Cu0.71Si1.29P2) were solved by the direct methods and refined in the I4m2 space group. The phosphide is a semiconductor with a small energy gap of 0.0269(1) eV. The electrical properties are considered in terms of Anderson localization. The density of states was calculated using the extended Hückel tight binding method. Die modulierte Kristallstruktur und die elektronischen Eigenschaften des Halbleiters Cu47Si91P144 Kristalle eines Kupfersiliciumphosphids konnten über einen chemischen Transport mit Jod erhalten werden. Röntgenographische Untersuchungen an Einkristallen ergaben eine ausgedehnte Überstruktur mit den Gitterkonstanten a = b = 44.510 und c = 20.772 Å der zugrunde liegenden tetragonalen Substruktur mit a = 3.7092 und c = 5.1930 Å. Eine Analyse der Intensitäten der Überstruktur ergab eine weitere Substruktur mit a = 22.255 und c = 10.386 Å. Die Atomanordnungen in dieser 1/2,1/2,1/2 Substruktur (Cu47Si91P144) und in der zugrunde liegenden Basisstruktur (Cu0.71Si1.29P2) konnten über direkte Methoden bestimmt und anschließend verfeinert werden (Raumgruppe: I4m2). Die Verbindung ist ein Halbleiter mit einer schmalen Energielücke von 0.0269(1) eV. Die elektrischen Eigenschaften wurden im Rahmen der Anderson Lokalisierung betrachtet. Die Zustandsdichten wurden nach dem Extended‐Hückel‐Tight‐Binding Modell berechnet.