Yarı iletken kalkogenid bileşiklerin yapısal, fonon ve elektronik özelliklerinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi

Abstract

Tez çalışmamızın amacı A3B3C26 formüllü, TlGaSe2, TlGaS2 ve TlInS2 tabakalı yarı iletken kristallerin yapısal, fonon ve elektronik özelliklerini DFT (Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi) tekniği ile incelemek ve deneysel olarak bulunmuş sonuçlarla karşılaştırmaktır. Hesaplamalar, Genelleştirilmiş Eğim Yaklaşımı (GEY) çerçevesinde yapılmıştır. Ultrasoft ve norm conserving pseudo-potansiyeller kullanılarak kristallerin yapısal iyileştirmesi yapılmış ve birim hücre parametreleri elde edilmiştir. Optimize edilmiş parametrelere sahip hücreler için ultrasoft pseudo-potansiyeller kullanılarak elektron yoğunluğu, elektronik bant yapısı ve elektron durum yoğunluğu (DOS) hesaplanmıştır. Titreşim özelliklerini incelemek için Normconserving Pseudopotansiyeller kullanılarak yapısal optimizasyon yapılmış ve elde edilen birim hücre kullanılarak titreşim hesaplamaları yapılmıştır. Kristallerin tam fonon durum yoğunluğu ve elementer fonon durum yoğunluk grafikleri ile fonon dispersiyon grafikleri çizilmiştir.The objective of our dissertation is to investigate structural, vibrational and electronic properties of A3B3C layered semiconductor crystals by using DFT (Density Functional Theory) technique and to compare them with experimental results. Calculations were performed according to GGA (Generalized Gradient Approximation). The structural optimization of the crystals was carried out by using ultrasoft and norm-conserving pseudopotentials and unit cell parameters have been obtained. Electron density, electronic band structure and electron DOS (Density of States) have been calculated by using ultrasoft pseudopotentials. Using energy band diagrams, forbidden energy band gaps of the crystals have been calculated and found to have a direct or indirect band structures. To investigate the vibration characteristics, crystal structures were optimized by using norm-conserving pseudopotentials and vibrational calculations were performed by using resulting unit cell. Total and elemental phonon DOS, phonon dispersion graphics have been drawn.