محاسبة ویژگی های الکترونی و ساختاری نیم رسانای منیزیم سلنید(MgSe) در فازهگزاگونال ورتسایت (B4) با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی (DFT)

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

اهواز، دانشگاه شهید چمران، گروه فیزیک

چکیده

در این مقاله ویژگی‌ های ساختاری و  الکترونی ازجمله  ثابت شبکه، مدول حجمی، تراکم پذیری،بهینه‌ سازی حجم‌، ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ‌ها و چگالی ابرالکترونی نیم‌رسانای منیزیم سلنید (MgSe) درفازهگزاگونال برای ساختارB4 مورد بررسی قرار می ‌گیرد. محاسبه‌ ها بااستفاده ازروشامواجتخت تقویت شدۀخطیباپتانسیل کامل، درچارچوبنظریۀتابعیچگالی (DFT) وبااستفادهازنرمافزار ien2kصورتگرفت.نتیجه‌هایبه‌دستآمدهیک گاف نواری مستقیم eV 7/2در نقطۀرا نشان می ‌دهد. هم‌چنین یک خصوصیت یونی را برایا ین ترکیب نشان می دهد، که از ویژگی های ترکیب ‌های II-IV است وبا نتیجه‌ های تجربی و نظری به‌ دست آمده از روش ‌های دیگران سازگاری خوبی دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Kalpana G., Palanivel B., Electronic and Structural properties of MgS and MgSe, Physica B: Condensed Matter 222(1-3):223-228(1996).

[2] Lee S.G., Chang K.J., First-Principles Study of the Structural properties of MgS-, MgSe-, ZnS-, and ZnSe-Based Superlattices, Phy.Rev B,  52(3):1918-1925 (1995)

[3] Prete P., Lovergine N., Tapfer L., MOVPE Growth of MgSe and ZnMgSe on (1 0 0)GaAs, Journal of Crystal Growth. 214-215:119-124 (2000).

[4] Ruoff A.L., Li T., Ho A.C., Pai M.F., Luo H., Greene R.G., Narayana C., Molstad J.C., Trail S.S., DiSalvo F.J., van Camp P.E., Sevenfold Coordinated MgSe: Experimental Internal Atom Position Determination to 146 GPa, Diffraction Studies to 202 GPa, and Theoretical Studies to 500 GPa, Phys. Rev. Lett., 81: 2723 (1998)

[5] Rabah M., Abbar B., Al-Douri Y., Bouhafs B., Calculation of Structural Optical and Electronic Properties of ZnS, ZnSe, MgS, MgSe, Science and Engineering, 131: 162-168  (2003)  

[6] Sahraoui F.A., Arab F., First-Principles Study of Structural and Elastic Properties of MgSe under Hydrostatic Pressure, Computational Materials Science. 41(4): 538-541 (2008).

[7] Chadi James D., Zuzuki T., Semiconductive Devices Utilizing MgTe, MgSe, ZnSe, ZnTe and Alloys Thereof, United States Patent5379313 ( 1995).

[8] Adachi S., “Properties of Group –IV,III-V and II-IV Semiconductors”, John Wiley, UK, 1-21,103-172 (2005).

[9] Blaha P., Schwartz K., Full-Potential, Linearized Augmented Plane Wave Programs for Crystalline Systems, Phy.Rev Commun, 59(2): 399- 415 (1990).

[10] Kohn W., Sham L.J.,Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects, Phy. Rev. A, 1133: 140 (1965).

[11] Hohenberg P., Kohn W., Inhomogeneous Electron Gas, Phy. Rev. B,136:864-871 (1964).

[12] Murnaghan F.D., The Compressibility of Media under Extreme Pressures, Proceedings of the National Academy of Sciences, 302:4-247 (1944).

[13] Van Camp P.E., Van Doren V.E., Martins J.L., High-Pressure Phases of Magnesium Selenide and Magnesium Telluride, Phys. Rev., B, 55:775 (1997)

[14] Gokoglu G., Durandurdu M., Gulseren O., First Principles Study of Structural Phase Sability of Wide-Gap Semiconductors MgTe, MgS and MgSe, Computional Material Science, 47:593-598 (2009)

[15] Duman S., Tütüncü H.M., First-Principles Studies of Ground-State and Dynamical Properties of MgS, MgSe, and MgTe in the Rocksalt, Zinc Blende, Wurtzite, and Nickel Arsenide Phases, Phys. Rev. B, 73: 205201 (2006).

[16] Drief F., Tadjer A., Mesri D., Aourag H., First Principles Study of Structural, Electronic, Elastic and Optical Properties of MgS, MgSe and MgTe, Catalysis Today, 89: 343-355 (2004).

[17] Madu C.A., Onwuagba B.N., Electronic and Structural Properties of MgSe,CaSe, SrSe, and BaSeThe African Review of Physics, 7: 171-176 (2012)

[18] Flezar A. LDA, GW, and Exact-Exchange Kohn-Sham Scheme Calculations of the Electronic Structure of SpSemiconductors, Phys.Rev.B, 64: 245204 (2001).