خواص ساختاری والکترونی نانونوارهای گالیوم نیترید لبه زیگزاگ هیدروژنه با استفاده از نظریه تابعی چگالی

Abstract

در این پژوهش خواص ساختاری و الکترونی نانونوارهای گالیوم نیترید لبه زیگزاگ هیدروژنه با عرض‌های 19.2، 24.85، 30.49 و 36.14 آنگستروم که متناظر هستند با شماره‌های زنجیرۀ زیگزاگ 3، 5، 7 و 9 با استفاده از اصول اولیه و روش نظریۀ تابعی چگالی بررسی شده است. این بررسی‌ها با استفاده از امواج تختِ تقویت‌شدۀ خطی با پتانسیل کامل FP-LAPW و کاربرد تقریب شیبِ تعمیم‌یافته برای پتانسیل تبادل‌ـ‌همبستگی صورت گرفته است. چگالی حالت‌های کل و چگالی حالت‌های جزئی و چگالی ابر الکترونی رسم شده است. این محاسبات نشان می‌دهند که همۀ نانونوارهای مطالعه‌شده نیم‌رسانا هستند و نانونوارِ دارای عرض 3 شکاف انرژی 2.687 الکترون ولت، عرض 5 شکاف انرژی 2.304 الکترون ولت، عرض‌های 7 و9 به ترتیب شکاف انرژی 2.107 و2.008 الکترون ولت دارند و با افزایش عرض نوار، شکاف نواری کاهش می‌یابد. همچنین، نتایج نشان می‌دهند نانونوارهای گالیوم نیترید لبه زیگزاگ هیدروژنه با عرض‌های 3 ، 5، 7 و 9 غیرمغناطیسی هستند. چگالی حالت‌های جزئی نشان می‌دهد که در نانونوارهای باریک‌تر، اتم‌های واقع در لبه نسبت به اتم‌های میانی سهم بیشتری در چگالی حالت‌ها دارند.

Keywords

• نظریه تابعی چگالی
• نانونوار
• گالیوم نیتراید
• خواص الکترونی
• چگالی حالت ها