محاسبه خواص ساختاری و الکترونی ‌نیمرسانای منیزیم سلنید(MgSe) با استفاده از امواج تخت تقویت شده خطی با پتانسیل کامل( FP-LAPW)

نویسندگان

دانشگاه شهید چمران

چکیده

 در این مقاله خواص ساختاری و الکترونی از جمله ثابت شبکه، مدول حجمی، تراکم پذیری، بهینه­سازی حجم، ساختار نوارهای انرژی و نیز چگالی حالت­ها و چگالی ابر الکترونی نیمرسانای منیزیم سلنید (MgSe) در فاز مکعبی برای ساختار B­­­1 مورد بررسی قرار می­گیرند. محاسبات با استفاده از ­امواج تخت تقویت­شده خطی با پتانسیل کامل، (FP-LAPW)، در چارچوب نظریه تابعی چگالی (DFT) و با استفاده از نرم افزار WIEN2k صورت گرفته است. نتایج به دست آمده یک گاف نواری مستقیم حدود eV 4/2 در نقطه را نشان می­دهد. همچنین یک ویژگی یونی را برای این ترکیب نشان می­دهد، که از ویژگی­های ترکیب­های  II-IVاست و با نتایج تجربی و نظری به دست آمده از روش­های دیگران سازگاری خوبی دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Calculation of electronic and structure properties of the semi-conductor MgSe by using the FP-LAPW method

چکیده [English]

In this paper, electronic structure, energy band structure and electronic density in cubic phase for semi-conductor MgSe are studied using WIEN2k package. This employs the Full Potential-Linearized augmented Plane Wave (FP-LAPW) method in the framework of Density Functional Theory (DFT) with generalize different approximations. The results showed a band gap of 2.4 eV at Γ point in the Birrouin zone. The calculated band structure and electronic structure of MgSe agree with the previous experimental and theoretical reports, as do the charge distribution indicated that the bond the Mg and Se is ionic with the one of the properties MgSe.

کلیدواژه‌ها [English]

  • bulk module
  • energy band structure
  • FP-LAPW
  • MgSe
[1] Kalpana G., Palanivel B., Reena Mary Thomas, Rajagopalan M., “Structural properties of MgS and MgSe", PhysicaB: Condensed Matter 222, 223-228, Issues 1-39 (1995)

[2] Dinesh V., Kaurav N., Sharma U., Singh R.K, "Phase transformation and elastic behavior of MgSe alkaline earth", Journal of Physics and Chemistry of Solids in Press, Corrected Proof (2007) .

[3] Prete P., Lovergine N., Tapfer L., Zanotti-Fregonara C., Mancini11 A.M., “MgSe on (100)GaAs” Journal of Crystal Growth 214/215 119-124 (2000) .

[4] Korn M., Albert D., NuK rnberger J., Faschinger W., “Growth of MgSe superlattices by molecular beam epitaxy”, Journal of Crystal Growth 201/202 448-452 (1999)

[5] Rabah M., Abbar B., Al-Douri Y., Bouhafs B., Sahraoui B., "Calculation of structural optical and electronic properties of ZnS, ZnSe, MgS, MgSe", Science and Engineering 131, 162-168 (2003).

[6] Sahraoui F.A., Arab F., Zerroug S., Louail L., “First-principles study of structural and elastic properties of MgSe under hydrostatic pressure”, in Press, Corrected Proof (2007)

[7] Chadi D., James, Zuzuki T., "Semiconductive devices utilizing MgTe, MgSe, ZnSe, ZnTe and alloys thereof", United States Patent 5379313 ,(1995)

[8] Greenwood N.N., Earnshaw A., "Chemistry of Elements, 2nd edition", Butterworth, UK (1997). [9] Blaha P., Schwartz K., Sorantin P.I., "WIEN’2k: full potential linearized augmented plane wave for calculating crystal properties", Phy.Rev. Commun.59 399 (1990)

[10] Kohn W., Sham L.J., “Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects", Phy.Rev.A 1133 140 (1965)

[11] Pedrew J.P., Chevary J.A., Vosko S.H., Jackson K.A., Pederson M.R., Singh D.J., Fiolhais C., “Atoms, molecules, solids, and surfaces: Applications of the generalized gradient approximation for exchange and correlation”, Phys. Rev. B 46 6671 (1992)

[12] Hohenberg P., Kohn W., “Inhomogeneous electron gas”, Phy.Rev.B 864 136 (1964)

[13] Murnaghan F.D., “he Compressibility of Media under Extreme Pressures”, in Proceedings of the National Academy of Sciences, 302 4-247(1944)

[14] Lee S., Chang K.J., “First principles study of the structural properties of MgS- MgSe-ZnS and ZnSe-based superlattices”, Phys. Rev. B 52 1918 (1995)

[15] Fleszar A., “LDA, GW, and exact-exchange Kohn-Sham scheme calculations of the electronic structure of sp semiconductors”, Phys. Rev. B 64 245204 (2001).