Estudio experimental y de primeros principios de propiedades estructurales y electrónicas en óxidos semiconductores dopados: Ta en Al2O3 (zafiro).

M. RENTERÍA, G. N. DARRIBA, L. A. ERRICO, E .L. MUÑOZ Y P. D. EVERSHEIM.

La plata, Bs As, Argentina

Congreso; 90 Reunión de la Asociación Física Argentina; 2005

Asociación Física Argentina

Recientemente, calculos de primeros principios basados en la Teoria de la Funcional Densidad (DFT) han sido aplicados con exito al estudio de oxidos semiconductores dopados con impurezas metalicas diluidas, magneticas y no magneticas. La caracterizacion experimental del tensor GCE, al ser esta una magnitud fuertemente dependiente de la densidad electronica de carga, permite chequear las aproximaciones realizadas en el marco de la DFT y determinar interesantes propiedades estructurales y electronicas de estos sistemas. Presentamos aqui resultados de experimentos PAC en monocristales de Al2O3 implantados con iones 181 Hf , donde magnitud, asimetria y orientaci on del GCE fueron determinadas midiendo las curvas de rotacion de spin en funcion de la orientacion del monocristal (para dos configuraciones diferentes) con respecto al sistema del laboratorio. Los experimentos se realizaron en funcion de la temperatura y de diversos tratamientos termicos, con el fin de determinar, entre las dos interacciones presentes, la interaccion hiperfina correspondiente a impurezas Ta localizadas en sitios de cation libre de defectos. Calculos de estructura electronica y del GCE en el sistema Al2O3:Ta (dilucion 1:12) fueron realizados en forma autoconsistente con la implementacion Wien2k del metodo FP-LAPW, para celda neutra y cargada. La densidad de estados mostr o la aparicion de un estado donor profundo (caracter Ta 5-d) y de relajaciones estructurales de los oxigenos primeros vecinos de la impureza y su desplazamiento en la direcci on [001]. Del excelente acuerdo entre teoria y experimento pudo determinarse el estado no ionizado de la impureza en un amplio rango de temperatura.l2O3 implantados con iones 181 Hf , donde magnitud, asimetria y orientaci on del GCE fueron determinadas midiendo las curvas de rotacion de spin en funcion de la orientacion del monocristal (para dos configuraciones diferentes) con respecto al sistema del laboratorio. Los experimentos se realizaron en funcion de la temperatura y de diversos tratamientos termicos, con el fin de determinar, entre las dos interacciones presentes, la interaccion hiperfina correspondiente a impurezas Ta localizadas en sitios de cation libre de defectos. Calculos de estructura electronica y del GCE en el sistema Al2O3:Ta (dilucion 1:12) fueron realizados en forma autoconsistente con la implementacion Wien2k del metodo FP-LAPW, para celda neutra y cargada. La densidad de estados mostr o la aparicion de un estado donor profundo (caracter Ta 5-d) y de relajaciones estructurales de los oxigenos primeros vecinos de la impureza y su desplazamiento en la direcci on [001]. Del excelente acuerdo entre teoria y experimento pudo determinarse el estado no ionizado de la impureza en un amplio rango de temperatura.