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Modelação Ab Initio de Defeitos Pontuais de Boro em Silício Amorfo

T. Á. Oliveira; Universidade de Aveiro (2011)

Resumo

O presente trabalho tem como principal objectivo modelar os defeitos pontuais de boro em silício amorfo, usando um método ab initio, o código de teoria da densidade funcional – pseudopotencial (AIMPRO).

Os complexos de boro foram introduzidos em supercélulas de 64 átomos de silício. Os defeitos de boro foram estudados em 15 supercélulas diferentes. Estas supercélulas foram obtidas por um mecanismo de troca de ligação Wooten-Winer-Weaire por Ribeiro et al. (2010). Em média, as propriedades das 15 supercélulas estão de acordo com as distribuições radial e angular observadas, bem como as densidades electrónica e vibracional e com o espectro Raman.

Para confirmar este método, os defeitos mais simples de boro e o auto-intersticial no silício cristalino foram modelados. As principais conclusões estão em linha com os trabalhos de outros autores.

No silício amorfo foi muito difícil encontrar um verdadeiro auto-intersticial, visto que para a maioria das configurações testadas, a rede amorfa sofre uma ampla relaxação. Verificou-se que o boro substitutional prefere a coordenação 4.

Foi confirmada a existência intrínseca de níveis localizados de “trapping” de buracos na rede amorfa não dopada, que pode explicar a baixa eficiência da dopagem com boro, como avançado por Santos et al. (2000). Os modos locais de vibração são, em geral, mais altos que os valores correspondentes na estrutura cristalina.