Método LDA+U: Cálculo del Gap de Energía Prohibida del CdTe

A. M. MARTÍNEZ; L. ABRIOLA; M. SÁENZ; M. R. SORIANO; A. B. TRIGUBÓ

Buenos Aires

Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química Bicentenario de Mayo? y 4to Workshop-2da Reunión Latinoamericana de Química Medicinal; 2010

Asociación Química Argentina, Universidad Nacional de Lanús

Los nuevos materiales con propiedades adaptadas a aplicaciones específicas a menudo representan el corazón de nuevos procesos químicos e importantes avances tecnológicos. El conocimiento fundamental de la correlación entre la estructura de los materiales y las propiedades es la clave para diseñar materiales con las propiedades deseadas. La ciencia de los materiales ha llevado a límites impensados nuestra habilidad para manipular, caracterizar y explotar materiales a nivel atómico. Este nivel de control llega a las fronteras de nuestro conocimiento y cae en los bordes de la ciencia tradicional y de las disciplinas ingenieriles. Uno de los logros más  significativos de la ciencia computacional en materiales es la habilidad para predecir las propiedades de un material con un nivel de precisión y confianza que está alcanzando, y en algunos casos superando, el nivel experimental. Las propiedades de los materiales se han vuelto accesibles al calculo computacional abarca un amplísimo rango de estudios como la estructura de sólidos, defectos, superficies, interfases, termoquímica, propiedades mecánicas, excitaciones electrónicas y comportamiento magnético. Esta extraordinaria capacidad de análisis y estudio resulta de suma importancia para los investigadores experimentales y hoy forma parte de la investigación industrial y de la ingeniería en materiales. Estos métodos físico-químicos y de estado sólido aprovechan la velocidad computacional que se puede conseguir hoy en día. El progreso reciente en las teorías permite resolver problemas con exactitud razonable, comparado con datos experimentales. Por consiguiente, podemos realizar muy buenos cálculos aproximados Estamos aplicando los métodos teóricos de punta para estudiar compuestos II-VI que comprenden un grupo de materiales semiconductores con una variedad de propiedades interesantes para diferentes aplicaciones, por ejemplo tienen una estructura de banda de energía prohibida directa que varían de 0,3 eV para los compuestos basados en Hg, hasta aprox. 4,0 eV para ZnS. Entre los materiales semiconductores los que proporcionan mejores resultados tecnológicos son los que pertenecen a la familia II-VI basados en Cd(Zn)Te, los únicos que han demostrado estar lo suficientemente desarrollados como para poder ser aplicados en disciplinas que requieren un alto nivel de fiabilidad es el compuesto CdxZn1-xTe. Dentro de los compuestos II-VI, el CdTe, tiene importancia tecnológica debido a la gran disponibilidad de aplicaciones que presenta en la óptica no lineal, en dispositivos fotovoltaicos, y en semiconductores magnéticos diluidos.