Nanotubos de nitreto de gálio e nitreto de alumínio
Resumo
Nesta monografia fizemos o estudo da estrutura eletrônica de nanotubos de nitreto de gálio (GaN) e nitreto de alumínio (AlN), ligas de nanotubos Al x Ga 1-x N, bem como de heterojunções entre nanotubos de GaN/AlN e Al x Ga 1-x N/AlN. Nossos cálculos foram feitos utilizando a teoria do funcional da densidade (DFT), usando a aproximação da densidade local (LDA) para o termo de exchange e correlação. Estudamos nanotubos (10,0) de GaN, AlN e suas ligas, usando de células unitárias contendo 120 átomos, o que corresponde a três células unitárias mínimas ao longo do eixo dos nanotubos e diâmetros em torno de 10 Angstroms. As propriedades das ligas Al x Ga 1-x N (x=0,1;0,3;0,5;0,7) foram determinadas a partir de uma média sobre cinco realizações aleatórias independentes para cada composição. Obtivemos os gaps para os nanotubos puros e suas ligas, e um ajuste quadrático dos valores de band gap em função da concentração de alumínio mostra um valor de bowing coefficient de -0,1442 eV. Determinamos ainda o valor do potencial eletrostático médio para os nanotubos e suas ligas, e fizemos o mesmo tipo de ajuste quadrático obtendo um bowing coefficient de -0,2799 eV. Calculamos o descasamento das bandas de valência e condução das heterojunções entre nanotubos de GaN/AlN e estimamos para as heterojunções Al x Ga 1-x N/AlN. Todas as heterojunções estudadas apresentam um descasamento de bandas do tipo II.