Electronic properties of doped silicon nanocrystals

Abstract

No presente trabalho estuda-se, através de modelação computacional baseada na teoria do funcional da densidade, os efeitos de impurezas em nanocristais de silício passivados com hidrogénio. São calculados os níveis de energia das impurezas intersticiais mais propícias à dopagem de tipo-n e p para os sistemas con nados, nomeadamente os três primeiros elementos pertencentes ao grupo dos alcalinos, Li, Na e K, e os três primeiros halogéneos, F, Cl e Br. Observou-se que à temperatura ambiente estas impurezas não contribuem com portadores de carga (electrões ou lacunas) para os estados HOMO nem LUMO. Este facto resulta do con namento da superfície e do meio dieléctrico fraco existente no nanocristal. Os níveis de energia para o P, B e o Duplo Dador Térmico do modelo da cadeia O5 foram também calculados por forma a comparar o comportamento destes nos sistemas con nados com o comportamento, bem estabelecido, na matéria extensa. Níveis de energia profundos no hiato também foram observados para estas impurezas.