مطالعه نظری خواص الکترونی و اپتیکی تک لایه فسفرین آبی و سیاه

مقدمه: با توجه به اهمیت استفاده از نانوساختارهای دوبعدی نوظهور در نسل جدید قطعات الکترونیکی و اپتوالکترونیکی، در این پژوهش خواص الکترونی و اپتیکی فسفرین آبی و سیاه مورد بررسی قرار گرفته است.روش محاسباتی: بررسی خواص ساختاری و الکترونی تک لایه فسفرین آبی و سیاه به کمک بسته محاسباتی سایستا و دو تقریب چگالی موضعی LDA و شیب تعمیم یافته GGA-PBE انجام شد[1]. جهت انجام محاسبات اپتیکی، در کلیه ساختارهای مورد بررسی قطبش نور فرودی در جهت محور x در نظر گرفته شد. بحث و نتیجه گیری: بررسی ساختار نواری نشان می دهد که تک لایه فسفرین سیاه نیمرسانایی با گاف نواری مستقیم در نقطه گاما است. تک لایه فسفرین آبی نیز نیمرسانا با گاف نواری آن بزرگتر و غیر مستقیم است. این نتیجه با گزارش های دیگران مطابقت دارد [2]. خواص اپتیکی تک لایه فسفرین بر اساس روابط کرامرز – کرونینگ و با استفاده از تقریب های LDA و GGA مورد مطالعه قرار گرفته است. قسمت حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک، ضریب جذب و ضریب شکست این نانوساختارها محاسبه و بررسی شده است. طبق نتایج حاصل شده استفاده از تقریب GGA و LDA تاثیر چندانی بر خواص اپتیکی ندارد.

Keywords:

فسفرین سیاه , فسفرین آبی , خواص اپتیکی , نظریه تابعی چگالی