Estudio comparativo de la estructura electrónica de nitruros de berilio, aluminio y magnesio: cálculos ab initio.
En este trabajo se realiza un estudio de las propiedades electrónicas del estado base, en diferentes fases cristalinas de los compuestos; nitruro de berilio (fase alfa y beta), nitruro de aluminio (fase wurtzita y blenda) y nitruro de magnesio. Los cálculos son realizados usando el método autoconsis...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2000 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/2114 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2114 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Berilio,Nitruro de alumnio,Nitruros,Propiedades eléctricas info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/22 info:eu-repo/classification/cti/2299 |
| Sumario: | En este trabajo se realiza un estudio de las propiedades electrónicas del estado base, en diferentes fases cristalinas de los compuestos; nitruro de berilio (fase alfa y beta), nitruro de aluminio (fase wurtzita y blenda) y nitruro de magnesio. Los cálculos son realizados usando el método autoconsistente (SCF) de primeros principios de Hartree–Fock con combinación lineal de orbitales atómicos (HF-LCAO) para sistemas periódicos y a posteriori una corrección con funcionales de la densidad (DFT). Los resultados incluyen estructura de bandas, densidad de estados total y proyectada, densidad de carga, análisis poblacional de Mulliken, parámetros de red y módulo de volumen. Debido a sus propiedades electrónicas, los nitruros del grupo III (AIN, InN y GaN) se encuentran ubicados dentro de los materiales de gran interés tecnológicos, principalmente en el campo de la optoelectrónica, donde no sólo es muy importante la magnitud de la banda prohibida (valores de la energía en una región o zona donde no existen orbitales), sino también, si ésta es directa o indirecta. Estos compuestos poseen estructura tipo wurtzita o blenda y los valores de la banda prohibida van de 1.95 a 6.2 eV. Además, en los compuestos con estructura tipo wurtzita la brecha es directa, lo que representa una importante ventaja para mecanismos optoelectrónicos de emisión de luz. Las propiedades electrónicas de los nitruros del grupo II )Be3N2 y Mg3N2( no se encuentran reportadas en la literatura. estos materiales, nitruros del grupo II-V, tienen estructura cristalina tipo bixbita. el berilio se ha considerado como la excepción de la familia II en muchos aspectos, en consecuencia tiene cierta validez la afirmación que se asemeja más al aluminio que a los demás elementos de su familia. Estudiar la estructura electrónica de los nitruros de berilio, aluminio y magnesio permite comparar las características electrónicas de estos materiales, y así analizar la posibilidad que el nitruro de berilio sea más semejante con el de aluminio que con el de magnesio, dando como resultado un material que no se ha estudiado previamente y que pueda poseer características tecnológicas importantes Se presentan resultados experimentales y de cálculos con diferentes aproximaciones del AIN )wurtzita(, mostrando que los cálculos de este trabajo se encuentran dentro de valores reportados Los resultados obtenidos en este trabajo permiten ubicar a los nitruros de berilio )fase alfa y beta( como materiales de interés tecnológico debido a su dureza , además la fase alfa presenta una brecha directa amplia de 4.47 eV, lo cual es importante para dispositivos ópticos en la región del ultravioleta. |
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