ESTUDIO TEÓRICO DE PEQUEÑOS AGREGADOS DE SILICIO

CARLA LORENA HEREDIA; VERÓNICA FERRARESI CUROTTO

Rosario, Santa Fé, Argentina

Congreso; V Encuentro de Química y Física de Superficies, V-FyQS; 2011

Universidad Nacional de Rosario

Los agregados atómicos y moleculares han atraído la atención de muchas investigaciones por poseer propiedades diferentes a las del material masivo. En particular, agregados semiconductores han sido estudiados a nivel teórico y experimental, debido a su potencial aplicación en microelectrónica [1]. En particular, el estudio de las propiedades electrónicas de clusters de silicio modelados como bloques constructores para materiales inteligentes y nanoalambres, requiere un entendimiento profundo del mecanismo de crecimiento y las propiedades a nivel atómico. En este trabajo se informan los resultados obtenidos para agregados de Si puro, hasta un total de 10 átomos, siguiendo el camino de crecimiento de los mismos usando la energía de atomización y cargas derivadas de potenciales electrostáticos (cargas ESP), como criterio de selección. Los agregados de Si fueron estudiados usando las herramientas de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT); aplicando el funcional híbrido de intercambio y correlación B3PW91 [2], con el potencial de core efectivo LANL2DZ [3], como se encuentra implementado en el paquete Gaussian 03 [4].  Las geometrías de equilibrio de los agregados se obtuvieron a partir de geometrías iniciales lineales y angulares, empezando por el dímero y agregando átomos de Si en los sitios más susceptibles de ataques electrofílicos y nucleofílicos, indicados por el valor de las cargas ESP y siguiendo el camino de disminución de la energía de atomización. Cálculos de frecuencia fueron realizados en todos los casos para verificar la calidad de los puntos críticos, resultando reales todas las frecuencias calculadas. Propiedades estructurales, energías de atomización, cargas ESP, descriptores de reactividad global [5], potenciales de ionización y afinidades electrónicas  se reportan para los clusters más estables encontrados.   Referencias:   [1] H. ur Rehman, M. Springborg, y Y. Dong, J. Phys. Chem. A 115 (2011) 2005. [2] J. P. Perdew, J. A. Chevary, S. H. Vosko, K. A. Jackson, M. R. Pederson, D. J. Singh y C. Fiolhais, Phys. Rev. B 46 (1992) 6671; A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98 (1993) 5648. [3] W. R. Wadt y P. J. Hay, J. Chem. Phys. 82 (1985) 284. [4] M.J. Frisch, et al., Gaussian, Inc., Wallingford CT (2004) Gaussian 03, Revision D.01. [5] P. Geerlings, F. De Proft, y W. Langenaeker, Chem. Rev. 103 (2003) 1793.