محاسبه خواص ساختاري و الكتروني تركيبات نيم‌رساناي III- V با استفاده از تابعي‌هاي پيشرفته نظريه تابعي چگالي

در اين پژوهش خواص ساختاري و الكتروني تركيبات نيم‌رساناي III- V با استفاده از محاسبات نظريه تابعي چگالي به روش امواج تخت بهبود يافته خطي بررسي شده‌اند. پس از بررسي چندين تابعي تبادلي همبستگي، مشخص شد كه تابعي‌هاي SOGGA و GGA- WC گزينه‌هاي مناسبي براي محاسبه خواص ساختاري تركيبات مورد نظر هستند. براي محاسبه خواص الكتروني و به ويژه گاف انرژي، تابعي GGA- EV و پتانسيل تبادلي TB mBJ همراه با تصحيح اسپين مدار مورد تأييد قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهند كه پتانسيل تبادلي TB- mBJ+SOC گاف نواري اين تركيبات را با دقت بسيار خوبي محاسبه مي‌كند. در مورد موادي مانند TlAs كه گاف منفي دارند، مشخص شد كه پتانسيل تبادلي TB- mBJ قادر به پيش‌بيني اين گاف نيست و در حقيقت گاف بر روي صفر تنظيم مي‌شود. براي محاسبه جرم مؤثر نيز از چندين روش استفاده شد و پس از مقايسه با داده‌هاي تجربي مشخص شد كه، تابعي‌هاي GGA- PBE و GGA- EV اين كميت را به ‌ترتيب براي مواد با گاف كوچك و گاف بزرگ با دقت خوبي محاسبه مي‌كنند و البته بهترين نتايج جرم مؤثر با روش تابعي هيبريد HSEbgfit به ‌دست آمد. همچنين، نتايج نشان مي‌دهند كه تصحيح اسپين مدار باعث مي‌شود تا نتايج جرم مؤثر محاسبه شده به مقادير تجربي نزديك‌تر شوند.