مطالعه ی تفاوت ویژگی های ساختاری و الکترونی inas درشکل های توده ای و نانومتری

در دهه های گذشته، نانوفنآوری پیشرفت های قابل توجهی داشته است و تأثیرات آن در همه ی زمینه ها مشهود است. نانومواد نیم رسانای تک بعدی مانند نانوسیم ها و نانولوله ها، به علت کاربرد در ابزارهایی که برای اندازه گیری در ابعاد نانو مورد استفاده قرار می گیرند، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. این نانوساختارها در ساخت دیودهای نوری، حسگرهای بیوشیمیایی و ترانزیستورهای اثر میدان کاربرد دارند. ایندیوم آرسناید، یکی از ترکیبات نیم رسانای گروه iii-v، به دلیل خواص ممتازی هم چون گاف نواری باریک، جرم موثر الکترونی کوچک و تحرک الکترونی بالا، توجه بسیاری را به خود معطوف کرده است. در این پژوهش، تفاوت ویژگی های ساختاری و الکترونی inas در حالت توده و نانومتری بررسی شده است.inas در حالت توده در ساختارهای بلندروی و ورتسایت شکل می گیرد. با محاسبه ی انرژی همدوسی حالت توده، پایداری دو فاز بررسی شد. نتیجه ی به دست آمده نشان داد که فاز بلندروی پایدارتر است. نانوسیم ها به روش بالا به پایین و با برش حالت توده ی بلندروی در راستای و ورتسایت در راستای شبیه سازی شدند. با محاسبه ی انرژی همدوسی و انرژی تشکیل، پایداری نانوسیم های هر دو فاز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوسیم های هر فاز از حالت توده ی خود ناپایدارترند. علت این امر وجود پیوندهای آویزان در سطح نانوسیم ها است. هم چنین مشخص شد که در قطرهای کوچک تر از 60 آنگستروم، نانوسیم های فاز ورتسایت نسبت به فاز بلندروی پایدارترند. با رسم منحنی چگالی حالت ها، خواص الکترونی مانند گاف نواری را محاسبه و با مقادیر حالت توده مقایسه شد. مقدار گاف نواری محاسبه شده برای نانوسیم های هر دو فاز، نسبت به حالت توده بزرگ تر است و با افزایش قطر، کاهش می یابد. کلیه ی محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل، در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی با کد pwscfانجام شد. نتایج به دست آمده با دیگر داده های موجود سازگاری خوبی دارد.