مطالعه مکانیسم افزایش و کاهش گاف انرژی در برخی از نیمرساناها (in2o3)

خواص ساختاری، الکترونیکی و اپتیکی اکسید ایندیم خالص و آلاییده با sc ، y ، la و ac بصورت نظری و تجربی بررسی شده است. در انجام محاسبات نظری از روش پتانسیل کامل موج تخت افزوده شده خطی(fp-lapw) و از تقریب چگالی موضعی، که پتانسیل هوبارد به آن اضافه شده (lda+u)، استفاده گردیده است. نتایج محاسبات نظری نشان می دهد که اکسید ایندیم دو نوع گاف نواری دارد و نیز گاف نواری اکسید ایندیم آلاییده با sc و y ،در مقایسه با اکسید ایندیم خالص، افزایش یافته و با la و ac کاهش می یابد. این ناخالصی ها مقدار جرم موثر الکترونها را در ته نوار رسانش افزایش می دهند. مقدار ضریب شکست بدست آمده برای اکسید ایندیم 1/69 در طول موج nm800 است ،که نزدیک به ناحیه مرئی است. نمونه های تجربی بصورت لایه نازک و با استفاده از روش اسپری پایرولیز در دمای 500 درجه سانتیگراد تهیه شدند. گاف نواری اپتیکی اندازه گیری شده برای نمونه های اکسید ایندیم خالص ev 4/1 بدست آمد. افزودن y و la به اکسید ایندیم به ترتیب سبب افزایش و کاهش مقدار گاف می شود. روند افزایش و کاهش اندازه گاف مربوط به افزودنیها در دو روش نظری و تجربی سازگاری خوبی با یکدیگر دارد و در توافق با نتایج دیگران است.