بررسی خواص الکترونی نانوساختارهای n=1-5) C20-nGen , C20-nSin) به روش نظریۀ تابعی چگالی

Abstract

در این تحقیق نانو ساختارهایC20 bowl ، (n=1-5) C20-nSin وn=1-5) ) C20-nGenاز نظر پایداری ترمودینامیکی، گاف انرژی، هدایت الکتریکی و کاربرد آنها در سلول خورشیدی به کمک نظریه تابعی چگالی در سطح محاسبات کوانتومیLSDA/6-31G در دمای اتاق مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. پایدارترین ساختارها در 300 کلوین، C17Si3 و C15Ge5 نتیجه شده اند. نتایج نشان میدهند که تعداد استخلاف سیلیکون و یا ژرمانیم تاثیر منظمی بر گاف انرژی ندارد اما منجر به کاهش قابل ملاحظة گاف انرژی در همه ساختارها و افزایش هدایت الکتریکی میشود. کمترین گاف انرژی و بیشترین هدایت الکتریکی در C17Ge3 و C16Si4 بدست آمده است. گاف سطح انرژی تراز هومو ی جزء دهندة الکترون و سطح انرژی تراز لوموی جزء پذیرندة الکترون، فاکتور مهمی در انتقال الکترون بین دو ساختار با پتانسیل کاربرد فتو ولتائیکی است. دو ساختار C17Si3 بعنوان پذیرنده الکترون و C15Ge5 بعنوان دهنده الکترون، با ماکزیمم مقدار ولتاژ(Voc) (93/1ولت)، میتوانند در ساخت سلول خورشیدی بکار روند.

Keywords

• c20 bowl
• استخلاف سیلیکون
• ژرمانیم
• نظریه تابعی چگالی
• گاف انرژی
• voc