بررسی خواص الکترونی و اپتیکی سیلیکن با استفاده از محاسبات اصول اولیه

هدف این پایان نامه، مطالعه ی خواص ساختارالکترونی مولکول سیلیکن شامل چگالی حالت ها، ساختار نواری و خواص اپتیکی شامل بخش حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک در حالت قطبیده و غیرقطبیده است. این پژوهش برمبنای نظریه ی تابع چگالی و با استفاده از تقریب شیب تعمیم یافته انجام گرفته و برای انجام محاسبات از کد siesta استفاده شده است. ابتدا خواص الکترونی مولکول سیلیکنsilicene در غیاب میدان الکتریکی خارجی محاسبه و سپس تأثیر اعمال میدان بررسی می شود. نتایج نشان می دهد در غیاب میدان و در دمای صفرگاف انرژی صفر بوده و با اعمال میدان گاف انرژی افزایش یافته و پایداری سیستم کاهش می یابد و نیز اعمال میدان الکتریکی باعث گذار فاز از فلز به نیمه رسانا می شود. همچنین خواص اپتیکی سیلیکن در غیاب و حضور میدان محاسبه می گردد، نتایج حاکی از این است که اعمال میدان باعث کاهش ثابت دی الکتریک و ضریب شکست در سیلیکن می شود. نتایج این پژوهش نشان می دهد که هرچه اتم پایدارتر باشد گاف homo_lumo کوچکتر و ثابت دی الکتریک و ضریب شکست بزرگ تری دارد. از این نتایج می توان در ساخت دیودهای نور گسیل،سلول های خورشیدی و ترانزیستورهای اثر میدان استفاده کرد. کلمات کلیدی: نظریه تابعی چگالی، سیلیکن، خواص الکترونیکی، خواص اپتیکی