Semiconductores II-VI: cálculo de estructura de bandas

M.G. RICO; M. R. SORIANO; A.M. MARTÍNEZ; A. B. TRIGUBÓ

Centro Cultural de la Universidad del Centro de la Provincia de Buenos Aires, Tandil, Pcia. de Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

La modelización computacional en materiales ha avanzado mucho en estos últimos años. La descripción de sistemas de muchas partículas ha sido un objetivo importante y esto ha llevado al desarrollo de programas que incluyen modelos y aproximaciones cada vez mejores para el cálculo de distintos materiales y el estudio de diferentes propiedades. Dada la enorme importancia tecnológica de los materiales semiconductores la predicción de propiedades estructurales, eléctricas, ópticas, termodinámicas, estructuras de bandas, etc., es de gran interés. Poder comprender, y también controlar, las propiedades de los materiales a nivel atómico provee una información que no se puede obtener de otra manera. Este estudio se vincula con trabajo experimental ya que algunas de las aplicaciones de estos semiconductores son: la fabricación de dispositivos sensibles a la radiación X y Gamma, moduladores electro-ópticos y detectores fotorrefractivos; y su empleo como sustratos en el crecimiento epitaxial de materiales aptos para la detección o emisión de la radiación infrarroja. Estos materiales siguen siendo los más utilizados en la fabricación de detectores de IR de alto desempeño por dos propiedades relevantes: gran velocidad de respuesta (nanosegundos) y posibilidad de variar su rango de respuesta espectral con la composición. Los cálculos se realizaron para ZnSe, CdTe, CdSe y ZnTe. Se obtuvieron las energías totales y las contribuciones correspondientes. Se comparan los resultados obtenidos usando cuatro pseudopotenciales diferentes. Se usan dos aproximaciones GGA (aproximación generalizada de gradiente) y LDA (aproximación de la densidad local). Dentro de la aproximación GGA se usaron los pseudopotenciales de Trouiller-Martins que sólo toman en cuenta los electrones de valencia. Para LDA se realizaron los cálculos con tres pseudopotenciales diferentes, pspnc también propuestos por Trouiller-Martins, hgh que sólo considera los electrones de valencia y LDA propiamente dicho que considera los electrones del core.Los resultados obtenidos se comparan con los efectuados por otros autores y el acuerdo es satisfactorio. Los cálculos permiten identificar el aporte de cada una de las contribuciones a la energía total. Este hecho no ocurre con los resultados experimentales por lo que decimos que esta modelización permite profundizar en la comprensión del fenómeno físico.