Cálculos mecano-cuánticos en semiconductores

A. M. MARTÍNEZ; ROSARIO SORIANO; RICARDO FACCIO; A. B. TRIGUBÓ

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Áreas de Fisicoquímica y Química Inorgánica del Departamento de Química Física de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas

Estudiamos propiedades de semiconductores: CdTe, ZnTe y CdTe aleado con Zn. El objetivo de este trabajo es el estudio de la variación de la energía con el parámetro de red. Las propiedades físicas de los sólidos dependen del arreglo de sus átomos, las distancias que los separan, el entorno. El parámetro de red es una cantidad fundamen-tal relacionada con las propiedades del sólido: coeficientes elásticos, expansión térmi-ca, enlace químico, la conductividad eléctrica, los defectos, las dislocaciones, etc. Para obtener las propiedades mecánicas de los semiconductores calculamos la variación de la energía en función del parámetro de red, usando el programa WIEN2k [1], emple-ando el potencial de correlación e intercambio GGA [2]. La ecuación de Kohn-Sham en su versión de la DFT es el método de mecánica cuántica más usado para cálculos de geometrías y propiedades de moléculas, superficies y sólidos. Presentamos los re-sultados para CdTe en la figura. Observamos que al ir reemplazado el Cd por el Zn en el CdTe, se produce una con-tracción de los parámetros de la red. Esto se debe a que el reemplazo del Cd por Zn establece enlaces Zn-Te de menor distancia en comparación con los de Cd-Te. Los resultados mostraron que al aumentar la cantidad de Zn, aumentan los valores de las propiedades mecánicas, lo vemos en la siguiente tabla.     CdTe Cd0,96Zn0,04Te Cd0,90Zn0,10Te ZnTe Módulo de def. ó de Young /(GPa) 21,05 21,04 22,14 36,77 Módulo de compresión B (GPa) 34,34 35,47 35,31 41,27   Los cálculos de propiedades mecánicas y los parámetros de red de los semiconduc-tores verificaron valores experimentales, y comparándolos con valores calculados por otros autores, el acuerdo también es satisfactorio.   [1] P. Blaha, K. Schwartz, G.K.H Madsen, D. Kvasnicka, J. Luitz, WIEN2K, an augmented-plane-wave + local orbitals program for calculating crystal properties, Techn. Univ. Wien, Viena, Austria (2001). [2] P. Perdew, S. Burke, M. Ernzerhof, Generalized Gradient Approximation Made Simple, Phys. Rev. Lett. 77 (1996). 3865.