Estudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílio
Ano de defesa: | 2009 |
---|---|
Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | , |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
|
Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Física
|
Departamento: |
Física
|
País: |
BR
|
Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9200 |
Resumo: | The present thesis shows a study of native defects (vacancies and antisites) in Beryllium Monoxide (BeO) by means of first principle calculations within Density Functional Theory (DFT). We made use of Local Density Aproximation (LDA) in order to approach correlation and shift term, and ultrasoft pseudopotentials in order to describe the electron-core interaction. The Kohn-Sham orbitals were described by plane waves expansion method. BeO was studied in two cristaline structures: wurtzite and zinc blend. Our results confirm the greater stability of wurtzite, as well as that both wurtzite and zinc blend are semiconductors with a broad gap. We noticed that all defects we have studied have shorter formation energy in a BeO wurtzite structure than in a zinc blend one. We showed that native defects in BeO, either in wurtzite or zinc blend, introduce levels in the forbidden band of the crystal causing considerable changes in eletronic properties, and, for some defects, we identified metal features. Charge Density and Projected State Density (PDOS) calculations allowed us to determine the origin of such levels. For vacancies, we noticed that defects levels have always originated from neighboring vacancy sites, and that. Be vacancy makes BeO to have a metal feature. In antisites, defects levels originated from the substitutional atoms themselves as well as from their neighboring atoms. When in a BeO wurtzite structure, both Be that is O substitutional in (BeO) and O that is Be substitutional in (OBe) keep the semiconductor feature of the material with a significant energy gap decrease. However, in zinc blend structure, the same defects change the semiconductor feature to metallic. |
id |
UFSM_84b0498d185ad53a9361e5ed71fc1b31 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufsm.br:1/9200 |
network_acronym_str |
UFSM |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM |
repository_id_str |
|
spelling |
2017-05-052017-05-052009-10-19WRASSE, Ernesto Osvaldo. First principles study of native defects in beryllium monoxide. 2009. 100 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2009.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9200The present thesis shows a study of native defects (vacancies and antisites) in Beryllium Monoxide (BeO) by means of first principle calculations within Density Functional Theory (DFT). We made use of Local Density Aproximation (LDA) in order to approach correlation and shift term, and ultrasoft pseudopotentials in order to describe the electron-core interaction. The Kohn-Sham orbitals were described by plane waves expansion method. BeO was studied in two cristaline structures: wurtzite and zinc blend. Our results confirm the greater stability of wurtzite, as well as that both wurtzite and zinc blend are semiconductors with a broad gap. We noticed that all defects we have studied have shorter formation energy in a BeO wurtzite structure than in a zinc blend one. We showed that native defects in BeO, either in wurtzite or zinc blend, introduce levels in the forbidden band of the crystal causing considerable changes in eletronic properties, and, for some defects, we identified metal features. Charge Density and Projected State Density (PDOS) calculations allowed us to determine the origin of such levels. For vacancies, we noticed that defects levels have always originated from neighboring vacancy sites, and that. Be vacancy makes BeO to have a metal feature. In antisites, defects levels originated from the substitutional atoms themselves as well as from their neighboring atoms. When in a BeO wurtzite structure, both Be that is O substitutional in (BeO) and O that is Be substitutional in (OBe) keep the semiconductor feature of the material with a significant energy gap decrease. However, in zinc blend structure, the same defects change the semiconductor feature to metallic.Usando cálculos de primeiros princípios, dentro do formalismo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), estudamos defeitos nativos (vacâncias e antiss´ıtios) em Mon´oxido de Ber´ılio (BeO). Utilizamos a aproxima¸c ao da densidade local (LDA) para tratar o termo de troca e correla¸c ao e pseudopotenciais ultrasuaves para descrever a intera¸c ao el´etron-caro¸co. Os orbitais de Kohn-Sham foram descritos usando uma expans ao em ondas planas. Estudamos o BeO em duas estruturas cristalinas, a wurtzita e a blenda de zinco. Nossos resultados confirmam a maior estabilidade da wurtzita, e ambos as estruturas s ao semicondutores com um gap amplo. Observamos que todos os defeitos estudados possuem menor energia de forma¸c ao quando presentes na estrutura da wurtzita do BeO, em compara¸c ao com a estrutura blenda de zinco. Mostramos que a presen¸ca de defeitos nativos no BeO, tanto na wurtzita como na blenda de zinco, introduzem n´ıveis na banda proibida do cristal, ocasionando mudan¸cas consider´aveis nas propriedades eletr onicas, e para alguns defeitos caracter ´ısticas met´alicas s ao observadas. C´alculos de densidade de carga e de densidade de estados projetada (PDOS), permitiram determinar a origem desses n´ıveis. Para as vac ancias, observamos que os n´ıveis de defeito se originam sempre dos ´atomos vizinhos ao s´ıtio da vac ancia, e que a presen¸ca da vac ancia de O n ao altera o car´ater semicondutor do material, enquanto que a presen¸ca da vac ancia de Be faz com que o BeO passe a ter um car´ater met´alico. No caso dos antiss´ıtios, os n´ıveis de defeito se originam dos pr´oprios ´atomos substitucionais, e dos ´atomos vizinhos ao antiss´ıtio. Quando presentes na estrutura wurtzita do BeO ambos antiss´ıtios, Be substitucional ao O (BeO) e O substitucional ao Be (OBe), mant´em o car´ater semicondutor do material, com uma redu¸c ao significativa no gap de energia. J´a na estrutura da blenda de zinco, estes mesmos defeitos alteram o car´ater semicondutor do material para met´alico.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFSMBRFísicaNanofiosTelureto de ChumboPrimeiros princípiosCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAEstudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílioFirst principles study of native defects in beryllium monoxideinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisBaierle, Rogério Joséhttp://lattes.cnpq.br/7565203547830128Arantes Junior, Jeverson Teodorohttp://lattes.cnpq.br/1641169433303169Pereira, Luis Gustavohttp://lattes.cnpq.br/4501408216617173http://lattes.cnpq.br/8403511647803361Wrasse, Ernesto Osvaldo100500000006400500500500500b9eaf9d0-56e3-4101-a0a4-9cdee08d2a3a4aedf9f9-fb9c-4f7b-b45a-d1678fee0c2c63c157f9-1367-4494-97ee-b3a3702b89b4d29e77db-d3e0-4d6a-a139-0b25c655f83dinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALWRASSE, ERNESTO OSVALDO.pdfapplication/pdf2280762http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9200/1/WRASSE%2c%20ERNESTO%20OSVALDO.pdf1dccf293b7946b47c232c48c7621411fMD51TEXTWRASSE, ERNESTO OSVALDO.pdf.txtWRASSE, ERNESTO OSVALDO.pdf.txtExtracted texttext/plain176383http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9200/2/WRASSE%2c%20ERNESTO%20OSVALDO.pdf.txtc5ebea34e23feece0ba451bc99c81dbeMD52THUMBNAILWRASSE, ERNESTO OSVALDO.pdf.jpgWRASSE, ERNESTO OSVALDO.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4849http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9200/3/WRASSE%2c%20ERNESTO%20OSVALDO.pdf.jpg829ad6d162ee2597e838a3a17ee5feb6MD531/92002023-05-03 08:14:07.894oai:repositorio.ufsm.br:1/9200Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2023-05-03T11:14:07Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Estudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílio |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
First principles study of native defects in beryllium monoxide |
title |
Estudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílio |
spellingShingle |
Estudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílio Wrasse, Ernesto Osvaldo Nanofios Telureto de Chumbo Primeiros princípios CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
title_short |
Estudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílio |
title_full |
Estudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílio |
title_fullStr |
Estudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílio |
title_full_unstemmed |
Estudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílio |
title_sort |
Estudo de primeiros princípios de defeitos nativos em monóxido de berílio |
author |
Wrasse, Ernesto Osvaldo |
author_facet |
Wrasse, Ernesto Osvaldo |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Baierle, Rogério José |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7565203547830128 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Arantes Junior, Jeverson Teodoro |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/1641169433303169 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Pereira, Luis Gustavo |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4501408216617173 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8403511647803361 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Wrasse, Ernesto Osvaldo |
contributor_str_mv |
Baierle, Rogério José Arantes Junior, Jeverson Teodoro Pereira, Luis Gustavo |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Nanofios Telureto de Chumbo Primeiros princípios |
topic |
Nanofios Telureto de Chumbo Primeiros princípios CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
description |
The present thesis shows a study of native defects (vacancies and antisites) in Beryllium Monoxide (BeO) by means of first principle calculations within Density Functional Theory (DFT). We made use of Local Density Aproximation (LDA) in order to approach correlation and shift term, and ultrasoft pseudopotentials in order to describe the electron-core interaction. The Kohn-Sham orbitals were described by plane waves expansion method. BeO was studied in two cristaline structures: wurtzite and zinc blend. Our results confirm the greater stability of wurtzite, as well as that both wurtzite and zinc blend are semiconductors with a broad gap. We noticed that all defects we have studied have shorter formation energy in a BeO wurtzite structure than in a zinc blend one. We showed that native defects in BeO, either in wurtzite or zinc blend, introduce levels in the forbidden band of the crystal causing considerable changes in eletronic properties, and, for some defects, we identified metal features. Charge Density and Projected State Density (PDOS) calculations allowed us to determine the origin of such levels. For vacancies, we noticed that defects levels have always originated from neighboring vacancy sites, and that. Be vacancy makes BeO to have a metal feature. In antisites, defects levels originated from the substitutional atoms themselves as well as from their neighboring atoms. When in a BeO wurtzite structure, both Be that is O substitutional in (BeO) and O that is Be substitutional in (OBe) keep the semiconductor feature of the material with a significant energy gap decrease. However, in zinc blend structure, the same defects change the semiconductor feature to metallic. |
publishDate |
2009 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2009-10-19 |
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 |
WRASSE, Ernesto Osvaldo. First principles study of native defects in beryllium monoxide. 2009. 100 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2009. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9200 |
identifier_str_mv |
WRASSE, Ernesto Osvaldo. First principles study of native defects in beryllium monoxide. 2009. 100 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2009. |
url |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9200 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.cnpq.fl_str_mv |
100500000006 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
400 500 500 500 500 |
dc.relation.authority.fl_str_mv |
b9eaf9d0-56e3-4101-a0a4-9cdee08d2a3a 4aedf9f9-fb9c-4f7b-b45a-d1678fee0c2c 63c157f9-1367-4494-97ee-b3a3702b89b4 d29e77db-d3e0-4d6a-a139-0b25c655f83d |
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/1/9200/1/WRASSE%2c%20ERNESTO%20OSVALDO.pdf http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9200/2/WRASSE%2c%20ERNESTO%20OSVALDO.pdf.txt http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/9200/3/WRASSE%2c%20ERNESTO%20OSVALDO.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
1dccf293b7946b47c232c48c7621411f c5ebea34e23feece0ba451bc99c81dbe 829ad6d162ee2597e838a3a17ee5feb6 |
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_ |
1793240090563051520 |