Producción CyT
Congreso
Autoría
Sergio Schinca Vanini
;
CABEZA, GABRIELA FERNANDA
Fecha
2023
Editorial y Lugar de Edición
Asociación Física Argentina
Resumen
Información suministrada por el agente en
SIGEVA
El ancho de banda prohibida es un aspecto claveen las celdas solares, la fotoluminiscencia, los láseres y los diodos. Unadeterminación precisa de la energía de la banda prohibida (Eg) es crucial parapredecir sus propiedades fotofísicas y fotoquímicas. El método tradicional para determinar Eg es el método de Tauc [1] osimilares [2] que se basa en la relación entre la absorción óptica medida conun espectrofotómetro y la ...
El ancho de banda prohibida es un aspecto claveen las celdas solares, la fotoluminiscencia, los láseres y los diodos. Unadeterminación precisa de la energía de la banda prohibida (Eg) es crucial parapredecir sus propiedades fotofísicas y fotoquímicas. El método tradicional para determinar Eg es el método de Tauc [1] osimilares [2] que se basa en la relación entre la absorción óptica medida conun espectrofotómetro y la energía de los fotones incidentes en un material. Segúneste método, en la región de banda prohibida, el gráfico de la raíz cuadrada dela absorción óptica frente a la energía debe ser lineal y al extrapolar lalínea de regresión lineal hasta el eje de la energía, se puede determinar demanera indirecta el valor del gap de energía. La aplicación del método Tauc a los materialescristalinos se basa en un concepto erróneo, y los métodos tradicionales deextrapolación lineal son inapropiados para su uso en semiconductoresdegenerados o modificados, donde no se puede ignorar la ocupación de losestados de energía de la banda de conducción. Todas estas modificaciones pueden introducirestados intermedios que se reflejan en el espectro de absorción como una colade Urbach, es decir, una banda de absorción adicional. En tales casos, unaaplicación directa de Tauc da como resultado una estimación inexacta de Eg. Porotro lado, este método requiere el conocimiento del tipo de transición directao indirecta. Recientemente métodos basados en la derivada (DASF) [3] y en la derivadalogarítmica inversa[4] para determinar Egson más directos. En este trabajo, a partir del espectro deabsorción obtenido mediante cálculos ab initio empleando DFT + U [5], calculamosEg utilizando el método de Tauc y el de la derivada, ya que este nuevo enfoque permiteno sólo obtener Eg sino también la naturaleza de la transición evitandocualquier suposición sobre el tipo de transición óptica. Los sistemas bulkelegidos son semiconductores estudiados previamente por nuestro grupo: titania(TiO2) en sus fases anatasa y rutilo y circonia (ZrO2) ensus fases monoclínica, tetragonal y cúbica. Los resultados obtenidos muestranque con el método de la derivada de Tauc, los valores de Eg para las tresestructuras de circonia son menores a los reportados experimentalmentea diferencia de los de la titania que dan levemente superiores a los publicadosen la literatura. Por otro lado, los coeficientes obtenidos concuerdan con eltipo de transición reportada. Para completar el estudio se comparan los anchosde banda prohibida ópticos con los electrónicos
Ver más
Ver menos
Palabras Clave
DFTSEMICONDUCTORES