Estudo sistemático das propriedades eletrônicas e estruturais de semicondutores bidimensionais com estrutura tipo grafeno / Systematic study of structural and electronic properties of semiconductor two-dimensional with graphene-like structure

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

26/02/2010

RESUMO

A recente síntese do grafeno mostrou que cristais estritamente bidimensionais são verdadeiramente estáveis. A alta qualidade deste cristal e as propriedades diferentes presentes nele fazem deste um material promissor. Estudos teóricos e experimentais têm mostrado que não apenas o grafeno pode ser estável e mostrar propriedades interessantes, mas também outros materiais 2D tais como o Si, Ge, ZnO e BN podem exibir estruturas 2D tipo grafeno estáveis. Utilizando métodos de primeiros princípios, baseados na Teoria do Funcional da Densidade e no método das ondas aumentadas e projetadas (PAW), zemos neste trabalho um estudo sistemático das propriedades eletrônicas, estruturais e energéticas dos semicondutores 2D do grupo IV, grupo III-V e grupo II-VI, e comparamos com aquelas obtidas para o respectivo cristal tridimensional destes materiais. Todas as estruturas de banda para os três grupos foram mostradas juntamente com uma análise sobre o caráter das bandas de valência e condução. Nossos cálculos mostram que o aumento da ionicidade (transferência de carga) está relacionado com o aumento do gap e que a diminuição do raio atômico abre um gap na estrutura de bandas das monocamadas. Compostos contendo o átomo de In não seguem o mesmo padrão que os outros semicondutores do grupo III-V, este comportamento anômalo é visto em sistemas tridimensionais e está relacionado ao fato de compostos tais como o InN terem potencial de deformação do gap de energia menor que o InP. As monocamadas formadas pelos óxidos II-VI também não se comportam como os semincondutores do grupo II-VI. Esse comportamento diferenciado é também observado em semicondutores II-VI tridimensionais e é explicado em termos da forte repulsão p-d que afeta de forma signicativa apenas os óxidos deste grupo.

ASSUNTO(S)

grafeno semicondutores graphene semiconductor fisica dos fluidos, fisica de plasmas e descargas eletricas

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