اثر آلاينده Si روي خواص الكتروني و اپتيكي نانو ساختارهاي گاليم آرسنيد

در سال‌هاي اخير با پيشرفت ‌‌هاي به دست آمده در رشد مواد، علاقه قابل ملاحظه‌اي در زمينه‌‌‌‌‌‌ نيم‌رساناهاي مركب گروه (IIIV) به ويژه GaAs به وجود آمده است. سيليكون مناسب‌ترين ماده براي آلاييدگي نوع n گاليم آرسنيد است. در اين پژوهش خواص الكتروني نانوبلورهاي Ga6As4H10 و Ga6As3SiH10، با استفاده از روش شبه پتانسيل و فرمول‌بندي نظريه ‌تابعي چگالي (DFT) و با تقريب LDA در بسته نرم‌افزاري كوانتوم اسپرسو مورد بررسي قرار مي گيرند. نتايج حاصل از محاسبات نشان مي دهند كه هرچه اندازه نانوبلور بزرگ‌تر شود مقدار گاف نواري كاهش مي‌يابد. با جايگزيني اتم ناخالصي Si به‌جاي اتم As در نانوبلور Ga6As4H10، گاف انرژي نسبت به حالت غير آلاييده كوچك‌تر و تراز فرمي به لبۀنوار رسانش نزديك مي شود كه در اين حالت نانوبلور  Ga6As3SiH10يك نيم‌رساناي نوع n خواهد بود. پربند چگالي بار الكتريكي در اطراف اتم‌ها نشان دهنده پيوند يوني كووالانسي بين اتم‌هاي Si و Ga است. در اين پژوهش به بررسي ويژگي‌هاي اپتيكي نانوبلورهاي گاليم آرسنيد نيز پرداخته شده كه محاسبات با تقريب تك ذره‌اي انجام شده‌اند. همچنين، از نرم‌افزار گوسين براي به‌ دست آوردن طيف اپتيكي نانوبلورها استفاده شده است. محاسبات طيف اپتيكي براي نانوبلورهاي گاليم آرسنيد انتقال به آبي را نشان مي‌دهند.