Nona Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos

Cálculo de estrutura eletrônica de semicondutores III-V

Não agendado

20m

Iniciação Científica

Palestrante

Sr. Anderson Siqueira (Sebastião Lopes Siqueira e Conceição Aparecida Siqueira)

Descrição

A determinação de estrutura de bandas é de grande importância para o estudo de fenômenos ligados à Física do Estado Sólido como, por exemplo, no estudo de fases topológicas da matéria, ou para o desenvolvimento de novas tecnologias como a spintrônica e os lasers de spin.As estruturas de bandas são obtidas por métodos experimentais ou teóricos. Neste trabalho, essas estruturas são obtidas através do modelo teórico do método k.p. O método k.p é um modelo teórico para o cálculo das estruturas de bandas onde as interações são descritas por parâmetros em um Hamiltoniano em sua forma matricial.(1) Neste modelo é usada a aproximação de elétrons independentes(2) onde as interações elétron-elétron e elétron-núcleo são substituídas por um potencial efetivo. Por se tratar de um sistema contendo uma grande quantidade de átomos, o método k.p apresenta a vantagem, em relação aos métodos atomísticos, de ter um baixo custo computacional.Os parâmetros presentes no método k.p, podem ser obtidos por meio de medidas experimentais massas efetivas feitas através de procedimentos como: ressonância ciclotrônica, piezotransmissão efeito Hall entre outros. Outra forma de obter os parâmetros k.p é por meio de fits em estruturas de bandas pré calculadas. Essas estruturas de bandas são obtidas em simulações computacionais baseadas em outros métodos teóricos, como o tight-biding, por exemplo. Os parâmetros usados neste trabalho, foram retirados da literatura. (3)O objetivo deste trabalho é reproduzir e aplicar o formalismo do método k.p para determinar as estruturas de bandas de um cristal bulk de GaN na fase WZ e também, do poço quântico AlGaN/GaN.

Referências

1 BASTO, C. M. de O.Determinação de parâmetros para hamiltonianos k.p a partir de estruturas de bandas pré-existentes.2015. Tese (Doutorado em Ciências) - Instituto de Física de São Carlos,Universidade de São Paulo, 2015.
2 FARIA JUNIOR, P. E. de. Nanowhiskers politípicos: uma abordagem teórica baseada em teoria de grupos e no método k.p. 2012. Tese (Doutorado em Ciências) - Instituto e Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, 2012.
3 VURGAFTMAN, I.; MEYER, J. R. Band parameters for nitrogen-containing semiconductors. Journal of Applied Physics, v.94, n.6, p.3675–3696, 2003.