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http://hdl.handle.net/1843/IACO-6W7RZ6| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Estudos teóricos sobre discordâncias cristalinas em silício |
| Authors: | Moises Augusto da Silva Monteiro de Araujo |
| First Advisor: | Ricardo Wagner Nunes |
| First Referee: | Helio Chacham |
| Second Referee: | Luiz Orlando Ladeira |
| Third Referee: | Rodrigo Barbosa Capaz |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Pedro Paulo de Mello Venezuela |
| Abstract: | Neste trabalho investigamos propriedades eletrônicas e estruturais das discordâncias cristalinas que são importantes para o entendimento: (i) dos mecanismos associados à sua mobilidade pela matriz cristalina; (ii) do papel que elas exercem nos processos de espalhamento e recombinação de portadores de cargas em semicondutores. Ambas análises foram feitas em silício. Na abordagem do primeiro ponto, consideramos como o efeito de carga elétrica nas discordâncias cristalinas parciais a 30° e 90° influencia na estabilidade relativa entre os modelos propostos para a estrutura de seus caroços. De uma forma geral, observamos que estruturas de caroço não se estabilizam em estados de carga positivos. Além disso, nos estados de carga negativos, a estabilidade relativa da reconstrução é diminuída na parcial a 30°, enquanto que na parcial a 90° identificamos uma possível transição entre as geometrias reconstruídas e a não reconstruída. Desta forma, pudemos estabelecer algumas evidências que estão de acordo com observações experimentais de que as discordâncias cristalinas em silício são mais móveis em cristais sob o regime de dopagem tipo-n. Em relação ao segundo ponto, analisamos a interação entre discordâncias cristalinas e vacâncias dos pontos de vista energético e eletrônico. Conseguimos estabelecer uma primeira visão de como é o processo de difusão das vacâncias neutras em regiões próximas aos caroços das discordâncias parciais a 90°: vacâncias são mais estáveis nos sítios centrais do caroço, e devem encontrar barreiras maiores de migração em direção ao caroço através do plano de deslizamento. Ao considerar sistemas carregados, verificamos como é o comportamento do acoplamento vacância-discordância para os cinco estados de carga possíveis para o defeito pontual. Estudamos ainda como as discordâncias influenciam na estabilização das vacâncias, considerando as variações apresentadas em seus níveis de ionização U-negativos. Em geral, nos sítios mais favoráveis à formação de vacâncias no caroço, a região de estabilidade do estado de carga neutro é alargada em relação a uma vacância em bulk, porém, os níveis de ionização U-negativos são mantidos. Utilizamos, em nossos cálculos, metodologias de primeiros princípios e semi-empíricas. Do primeiro grupo, utilizamos a teoria do funcional da densidade, dentro da aproximação do gradiente generalizado para o funcional de troca e correlação, aliada a um tratamento por pseudopotenciais para os elétrons do caroço atômico, e a uma expansão numa base de ondas planas para os estados de valência do sistema. Do segundo grupo, trabalhamos com um tratamento tight-binding para a matriz densidade do sistema que escala, em tempo computacional, linearmente com o número de elétrons. |
| Abstract: | S |
| Subject: | Silício Discordâncias cristalinas Semicondutores Física Estrutura eletrônica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/IACO-6W7RZ6 |
| Issue Date: | 14-Jun-2006 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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