Estudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiC

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rosso, Eduardo Fuzer
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9208
Resumo: In this work first we perform a study about the stability, and the electronic properties of SiC growth in the [111] direction when defects are present. We use the supercell method and the dangling bonds on the surface of the nanowire are saturated using hydrogen atoms. We also study antisites and substitutional oxygen impurity in this nanowire. For this study, we perform total energy and band structure calculations in order to find the most stable positions for the defects and the influence of defects on the electronic properties. The first principles calculations are based in the density functional theory (DFT). The Generalized Gradient Approximation (GGA) is used for the exchange-correlation term and the ion-electron interactions are replaced by norm-conserving fully separable Troullier-Martins pseudopotentials. For the calculations we use the SIESTA-code and the standard Kohn-Shan (KS) equations are solved in a fully selfconsistent way. The Khon-Sham orbitals are expanded using a linear combination of numerical pseudo-atomic orbitals (PAOs). All calculations use a split-valence double-zeta quality basis set enhanced with a polarization function. Our results show that the most stable antisite is a carbon atom occupying a silicon site (CSi). The substitutional oxygen impurity is most stable in a carbon site (OC). Both defects present a greater stability in the surface of the nanowire when compared with the core of the nanowire. The analysis of electronic structure of bands shows that these defects give rise to electronic levels localized in the band gap of the nanowire. Keywords: density functional theory; SiC nanowires, antisites, impurity.
id UFSM_fd8acd5183ee5f6b74001e65e56a6b9b
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/9208
network_acronym_str UFSM
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
repository_id_str
spelling 2017-05-052017-05-052010-09-23ROSSO, Eduardo Fuzer. Theoretical study on antisites and substitutional oxygen impurity in SiC nanowire. 2010. 89 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2010.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9208In this work first we perform a study about the stability, and the electronic properties of SiC growth in the [111] direction when defects are present. We use the supercell method and the dangling bonds on the surface of the nanowire are saturated using hydrogen atoms. We also study antisites and substitutional oxygen impurity in this nanowire. For this study, we perform total energy and band structure calculations in order to find the most stable positions for the defects and the influence of defects on the electronic properties. The first principles calculations are based in the density functional theory (DFT). The Generalized Gradient Approximation (GGA) is used for the exchange-correlation term and the ion-electron interactions are replaced by norm-conserving fully separable Troullier-Martins pseudopotentials. For the calculations we use the SIESTA-code and the standard Kohn-Shan (KS) equations are solved in a fully selfconsistent way. The Khon-Sham orbitals are expanded using a linear combination of numerical pseudo-atomic orbitals (PAOs). All calculations use a split-valence double-zeta quality basis set enhanced with a polarization function. Our results show that the most stable antisite is a carbon atom occupying a silicon site (CSi). The substitutional oxygen impurity is most stable in a carbon site (OC). Both defects present a greater stability in the surface of the nanowire when compared with the core of the nanowire. The analysis of electronic structure of bands shows that these defects give rise to electronic levels localized in the band gap of the nanowire. Keywords: density functional theory; SiC nanowires, antisites, impurity.Neste trabalho inicialmente realizamos um estudo da estabilidade e das propriedades eletrônicas de nanofios de SiC crescido na direção [111]. Foi utilizado o método de supercélula e as ligações pendentes da superfície do nanofio de SiC foram saturadas com átomos de H. Em seguida analisamos estes nanofios na presença de antissítios e impureza substitucional de oxigênio. Para estes defeitos procurou-se as posições energeticamente mais estáveis e as influências dos defeitos nas propriedades eletrônicas. Os cálculos teóricos foram de primeiros princípios fundamentados na Teoria do Funcional da densidade (DFT). Utilizamos para descrever o funcional de trocacorrelação a Aproximação do Gradiente Generalizado (GGA) e para a interação elétron-íon pseudopotenciais de norma conservada de Troullier-Martins. As densidades de carga são obtidas resolvendo as equações de Kohn-Sham, com as funções de onda de Khon-Sham expandidas em uma combinação linear de orbitais atômicos. Nossos resultados mostram que o antissítio mais estável é um átomo de carbono ocupando o sítio de um átomo de silício (CSi). A impureza substitucional de oxigênio apresenta uma maior estabilidade quando ocupando o sítio do átomo de carbono (OC). Ambos os defeitos são energeticamente mais estáveis na superfície do nanofio de SiC. A análise da estrutura eletrônica apresenta que níveis de defeitos podem estar presentes no gap do nanofio, porém nos sítios mais estáveis não observa-se níveis de defeitos no gap.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFSMBRFísicaTeoria do funcional da densidadeNanofios SiCAntissitioImpurezasDensity functional theorySiC nanowiresAntisitesImpurityCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAEstudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiCTheoretical study on antisites and substitutional oxygen impurity in SiC nanowireinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisBaierle, Rogério Joséhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782775Y3Balzaretti, Naira Mariahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786274T3Machado, Marcelo Pereirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707567A5http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4215628A9Rosso, Eduardo Fuzer100500000006400500500300300b9eaf9d0-56e3-4101-a0a4-9cdee08d2a3aa805eb4d-ec2d-456c-8495-b799ba8d29300d19f727-660a-4720-8e81-f950269379f07594fe16-e191-45e6-875b-a1a0bab43633info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALROSSO, EDUARDO FUZER.pdfapplication/pdf5799820http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9208/1/ROSSO%2c%20EDUARDO%20FUZER.pdf389d62e20b4a5370a74be96c5313c08bMD51TEXTROSSO, EDUARDO FUZER.pdf.txtROSSO, EDUARDO FUZER.pdf.txtExtracted texttext/plain159489http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9208/2/ROSSO%2c%20EDUARDO%20FUZER.pdf.txt0ce0cd772bcfd2b61da5ed2ac13e7950MD52THUMBNAILROSSO, EDUARDO FUZER.pdf.jpgROSSO, EDUARDO FUZER.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5251http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9208/3/ROSSO%2c%20EDUARDO%20FUZER.pdf.jpg5ab685ea3abc808311c518f7ce136e70MD531/92082022-08-12 11:43:30.816oai:repositorio.ufsm.br:1/9208Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-08-12T14:43:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.por.fl_str_mv Estudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiC
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Theoretical study on antisites and substitutional oxygen impurity in SiC nanowire
title Estudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiC
spellingShingle Estudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiC
Rosso, Eduardo Fuzer
Teoria do funcional da densidade
Nanofios SiC
Antissitio
Impurezas
Density functional theory
SiC nanowires
Antisites
Impurity
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Estudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiC
title_full Estudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiC
title_fullStr Estudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiC
title_full_unstemmed Estudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiC
title_sort Estudo teórico de antissítios e impureza substitucional de oxigênio em nanofio de SiC
author Rosso, Eduardo Fuzer
author_facet Rosso, Eduardo Fuzer
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Baierle, Rogério José
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782775Y3
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Balzaretti, Naira Maria
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786274T3
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Machado, Marcelo Pereira
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707567A5
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4215628A9
dc.contributor.author.fl_str_mv Rosso, Eduardo Fuzer
contributor_str_mv Baierle, Rogério José
Balzaretti, Naira Maria
Machado, Marcelo Pereira
dc.subject.por.fl_str_mv Teoria do funcional da densidade
Nanofios SiC
Antissitio
Impurezas
topic Teoria do funcional da densidade
Nanofios SiC
Antissitio
Impurezas
Density functional theory
SiC nanowires
Antisites
Impurity
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Density functional theory
SiC nanowires
Antisites
Impurity
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description In this work first we perform a study about the stability, and the electronic properties of SiC growth in the [111] direction when defects are present. We use the supercell method and the dangling bonds on the surface of the nanowire are saturated using hydrogen atoms. We also study antisites and substitutional oxygen impurity in this nanowire. For this study, we perform total energy and band structure calculations in order to find the most stable positions for the defects and the influence of defects on the electronic properties. The first principles calculations are based in the density functional theory (DFT). The Generalized Gradient Approximation (GGA) is used for the exchange-correlation term and the ion-electron interactions are replaced by norm-conserving fully separable Troullier-Martins pseudopotentials. For the calculations we use the SIESTA-code and the standard Kohn-Shan (KS) equations are solved in a fully selfconsistent way. The Khon-Sham orbitals are expanded using a linear combination of numerical pseudo-atomic orbitals (PAOs). All calculations use a split-valence double-zeta quality basis set enhanced with a polarization function. Our results show that the most stable antisite is a carbon atom occupying a silicon site (CSi). The substitutional oxygen impurity is most stable in a carbon site (OC). Both defects present a greater stability in the surface of the nanowire when compared with the core of the nanowire. The analysis of electronic structure of bands shows that these defects give rise to electronic levels localized in the band gap of the nanowire. Keywords: density functional theory; SiC nanowires, antisites, impurity.
publishDate 2010
dc.date.issued.fl_str_mv 2010-09-23
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-05-05
dc.date.available.fl_str_mv 2017-05-05
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ROSSO, Eduardo Fuzer. Theoretical study on antisites and substitutional oxygen impurity in SiC nanowire. 2010. 89 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2010.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9208
identifier_str_mv ROSSO, Eduardo Fuzer. Theoretical study on antisites and substitutional oxygen impurity in SiC nanowire. 2010. 89 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2010.
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9208
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 100500000006
dc.relation.confidence.fl_str_mv 400
500
500
300
300
dc.relation.authority.fl_str_mv b9eaf9d0-56e3-4101-a0a4-9cdee08d2a3a
a805eb4d-ec2d-456c-8495-b799ba8d2930
0d19f727-660a-4720-8e81-f950269379f0
7594fe16-e191-45e6-875b-a1a0bab43633
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Física
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSM
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Física
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9208/1/ROSSO%2c%20EDUARDO%20FUZER.pdf
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9208/2/ROSSO%2c%20EDUARDO%20FUZER.pdf.txt
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9208/3/ROSSO%2c%20EDUARDO%20FUZER.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 389d62e20b4a5370a74be96c5313c08b
0ce0cd772bcfd2b61da5ed2ac13e7950
5ab685ea3abc808311c518f7ce136e70
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1791086141202497536