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Examinando por Materia "DOS"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Propiedades estructurales y electrónicas del cdZnTe mediante la teoría del funcional de la densidad -DFT-, como material fotovoltaico
    (Universidad de los Llanos, 2017) Cáceres Castellanos, Wilman Guillermo; Martínez Velásquez, Nasly Yanira; Cucaita Gomez, Alexander; Ricardo Castro, Javier; Castro Ladino, Javier Ricardo
    Este trabajo presenta las propiedades estructurales y electrónicas del CdZnTe, calculadas mediante primeros principios, bajo el formalismo de la Teoría del Funcional Densidad (DFT por sus siglas en inglés Density Functional Theory), haciendo uso del software Quantum-ESPRESSO; para ello en primer lugar se analizan las propiedades mencionadas para la estructura pura CdTe, luego para el CdZnTe con el fin de estudiar las modificaciones que se presentan en el compuesto y de esta manera determinar sus propiedades y usos. El documento inicia con la introducción que esboza de manera general la descripción de la física del estado sólido. Posteriormente se presenta el objetivo general y los objetivos específicos que orientaron este trabajo. A continuación sigue el marco teórico donde se describen aspectos básicos de la evolución de la Mecánica Cuántica hasta una breve introducción de la Física de Estado Solido con el fin sentar las bases para la comprensión de la DFT. Luego se menciona el software de Quantum-ESPRESSO (QE), con el cual se hacen cálculos de propiedades electrónicas y estructurales con DFT mediante el método de ondas planas (PW de las siglas en inglés Plane Wave) y Pseudo-potenciales (PP de la palabra en inglés Pseudo-potentials). En el capítulo posterior se expone la metodología, para lo cual se inicia con la descripción de la estructura pura del Teluro de Cadmio (CdTe), luego se describe qué tipo de pseudo-potenciales fueron escogidos para optimizar los parámetros del compuesto. En este caso están basados en la Aproximación de Densidad Local (LDA) y la Aproximación de Gradiente Generalizado (GGA) y los parámetros que se optimizan son la energía de corte (Ecutoff), la malla de puntos K y la constante de red. Para el Teluro de Cadmio-Zinc (CdZnTe) se plantea la optimización de estos mismos parámetros asumiendo que cristalice bajo una estructura del tipo half-heusler. Siguiendo con los resultados y discusión se muestran las gráficas del diagrama de bandas de energía y la Densidad de Estados (DOS), así como la comparación entre ancho de banda o band gap calculado para el CdTe, con respecto al band gap experimental. También se discute sobre el tipo de gap que se observa en el diagrama de bandas del CdTe y lo que significa para los semiconductores fotovoltaicos. Luego se hace un análisis de los resultados de la DOS y diagrama de bandas de energía para el CdZnTe los cuales no pueden compararse con los cálculos de la estructura pura, resultados experimentales o trabajos de investigación basados en otros métodos y/o software, debido a que una estructura half-heusler cristaliza bajo ciertas condiciones que no cumple el CdZnTe. Por último están las conclusiones de este trabajo de la estructura pura CdTe y la estructura half-heusler para el CdZnTe de acuerdo con los cálculos realizados. De igual forma se presenta la proyección o investigaciones futuras que se pueden realizar con dichos compuestos y el uso de la DFT implementada en el QE.