Análisis por simulación molecular de las propiedades electrónicas de la hoja de SnC hexagonal

 

Ernesto Chigo Anota

 

Cuerpo Académico Ingeniería en Materiales-Facultad de Ingeniería Química Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Ciudad Universitaria. C. P. 72570, Puebla, Pue., México. e-mail: echigoa@yahoo.es

 

Recibido: 16 de julio de 2010;
Aceptado: 8 de febrero de 2011

 

Resumen

A través de cálculos de primeros principios basados en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) a nivel LDA (PWC) se investiga las propiedades electrónicas de la hoja de carburo de estaño (SnC) no dopada y dopada con nitrógeno. Además, se analizó el efecto de las vacancias de estaño y carbono sobre las propiedades electrónicas de este material.

Se encontró que la geometría óptima de la hoja de SnC es plana, solo para el caso del modelo no dopado. Además, los cálculos realizados muestran una transición semiconductor (Sn₁₂C₁₂H₁₂)-conductor (Sn₁₂C₁₁NH₁₂)-semimetal (para los demás casos) debido a la incorporación de N en la hoja de, obteniéndose valores de brecha prohibida de 2.07 eV para el modelo no dopado hasta 0.14 eV para cuando existe una vacancia de Ge. Con esto también un fuerte incremento en la polaridad de la hoja se presenta cuando un defecto N_C es introducido en la estructura, pasando de iónico a covalente.

Palabras claves: Carburo de estaño; Teoría DFT.

 

Abstract

Through first principles calculations based on the Density Functional Theory (DFT) at the level of LDA (PWC) the electronic properties of un-doped and nitrogen doped germanium carbide sheets (GeC) were studied. The effect of structural vacancies on the electronic properties of the proposed models was investigated. It was found that the optimal geometry of the GeC sheet is planar, same is true for the nitrogen un- doped model. In addition, calculations show a transition semiconductor (Sn₁₂C₁₂H₁₂)-conductor (Sn₁₂C₁₁NH₁₂)-semimetal (for others) due to the incorporation of N in the sheet, producing values of band gap of 2.07 eV for the model is not doped up 0.14 eV for when there is a vacancy in Ge.

Furthermore, the incorporation of a carbon antisite (N_C) leads to a strong increase of polarity, changing form ionic to covalent.

Keywords: Tin carbide; DFT theory.

 

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Agradecimientos

Este trabajo fue parcialmente apoyado por el proyecto VIEP-BUAP (CHAE-ING10-I), FIQ-BUAP (2009-2010), y Cuerpo Académico de Ingeniería en Materiales (BUAPCA-177).

 

Referencias

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Nota

The Editors thank to the Physics Department of the Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN for the support in the publication of this issue, and the cooperation of M en C. Alejandra García Sotelo and Eng. Erasmo Gómez.