Propiedades electronicas de los clatratos de germanio y estabilidad grafitica de semiconductores simples. Estudio desde primeros principios

Resumen

Usando un método de ligaduras fuertes (tight-binding) de primeros principios y dinámica molecular, se estudiaron las propiedades electrónicas de los clatratos de Germanio, Ge(46) y Ge(34). Se encontró que estas fases tienen una estabilidad comparable a la fase zincblenda siendo el Ge(34) más estable que el Ge(46). Ambos pueden tener propiedades ópticas: el Ge(46) tiene un band gap amplio pero indirecto, el clatrato Ge(34) tiene un amplio band gap directo. Se estudió la estabilidad grafítica de la monocapa aislada de C, BN, SiC, Si, y GaAs. Se obtuvo que C, BN y SiC prefieren mantener su monocapa en un plano (simetría D6h) mientras que Si, y GaAs se corrugan (simetría D3d). La estabilidad de la fase corrugada del Si es crítica. Las energías de Si y GaAs se predicen correctamente por un simple modelo energético. Se sugiere la estabilidad de la fase grafítica de SiC: hasta ahora no existen resultados previos en este sentido.