Густина заряду та густина станів (DOS) моноклінного ZrO2 з використанням функціоналу Meta-GGA DFT

Автори Abdelkrim Mostefai1,2
Приналежність

1 Department of Electronics, Faculty of Electrical Engineering, University of Sidi Bel Abbes, Algeria

2 Department of Electronics, Faculty of Technology, University of Saida, Algeria

Е-mail mostakrimo@yahoo.fr
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 3
Дати Одержано 15 квітня 2022; у відредагованій формі 24 червня 2022; опубліковано online 30 червня 2022
Посилання Abdelkrim Mostefai, Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 3, 03026 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(3).03026
PACS Number(s) 71.15.Ap, 71.15.Mb
Ключові слова DFT (30) , Моноклінний ZrO2, Meta-GGA, Орбіталі типу Слейтера (STO) (2) , ADF-BAND (3) , SiO2 (8) .
Анотація

У фізиці твердого тіла та фізиці конденсованої речовини густина станів (DOS) визначає кількість електронних станів, які можуть бути зайняті та мають певну енергію в розглянутому матеріалі. Цю величину можна обчислити, якщо відоме дисперсійне співвідношення. DOS можна розрахувати для широкого спектру систем. Деякі квантові системи мають симетрію завдяки своїй кристалічній структурі, що спрощує розрахунок DOS. Загальна DOS є параметром, який дозволяє визначити властивості електронної провідності матеріалу. Для кожного атома кристалу ми визначаємо радіус сфери, всередині якої проектуємо електронну густину на сферичні гармоніки (типи s, p, d, або f). Часткові DOS використовуються для ідентифікації структури хімічних зв'язків у кристалі. Дослідження з перших принципів густини заряду та DOS моноклінного ZrO2 (m-ZrO2) виконано за допомогою DFT (теорії функціоналу густини) з функціоналом m-GGA (TPSS) для обмінно-кореляційного потенціалу, наближення псевдопотенціалу (PP) та STO (орбіталі типу Слейтера) як основних функцій, інтегрованих в код ADF-BAND. Оксид цирконію (ZrO2) є high-k діелектриком (k = 25 і Eg = 6 еВ). ZrO2 є багатообіцяючим high-k діелектричним кандидатом на заміну SiO2 як оксиду затвора в CMOS, оскільки він поєднує чудові механічні, термічні, хімічні та діелектричні властивості.

Перелік посилань