Přejít k obsahu


A first principles study of electronic and optical properties of the polar quaternary chalcogenides beta-A(2)Hg(3)Ge(2)S(8)(A=K and Rb)

Citace:
AZAM, S., KHAN, S. A first principles study of electronic and optical properties of the polar quaternary chalcogenides beta-A(2)Hg(3)Ge(2)S(8)(A=K and Rb). Materials in Science and Semiconductor Processing, 2015, roč. 34, č. červen 2015, s. 250-259. ISSN: 1369-8001
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: A first principles study of electronic and optical properties of the polar quaternary chalcogenides beta-A(2)Hg(3)Ge(2)S(8)(A=K and Rb)
Rok vydání: 2015
Autoři: Sikander Azam M.Sc. , Saleem Ayaz Khan M.Sc.
Abstrakt CZ: ?-A2Hg3Ge2S8 (A = K a R b) materiály mají jedinečnou strukturu, mající vysokoý infračervený přenos. Následné studie ?-A2Hg3Ge2S8 (A = K a RB) jsou významné, aby prošetřily pravděpodobnost používání těchto materiálů pro optoelektronická zařízení. Tato práce prezentuje výsledky elektronických a optických vlastností ?-A2Hg3Ge2S8 (A = K a Rb), získané z prvních principielních výpočtů. Použili jsme metodu full potential linear augmented plane wave (FPLAPW), v rámci DFT modified becke johnson approximation (MBJ). Představujeme pásovou strukturu, hustotu stavů (DOS), a elektronickou hustotu náboje. Kromě toho, výpočet pásové struktury naznačuje, že ?-A2Hg3Ge2S8 (= K a R b) jsou polovodiče s nepřímým zakázaným pásmem 2,497 a 2,481 eV pro ?-K2Hg3Ge2S8 a ?-Rb2Hg3Ge2S8, která jsou ve výborné shodě s odhadovanými hodnotami 2,7 eV pro ?-K2Hg3Ge2S8. Studie elektronické hustoty stavů a elektronického rozložení hustotoy náboje odhaluje vlastnosti kovalentní vazby mezi Hg, Ge a S atomy.
Abstrakt EN: The ?-A2Hg3Ge2S8 (A = K and Rb) materials have a unique structure, possessing the high infrared transmission. More studies on ?-A2Hg3Ge2S8 (A = K and Rb) are significant to investigate the probability of using these materials for optoelectronic devices. This work present the results dealing with electronic and optical properties of ?-A2Hg3Ge2S8 (A = K and Rb) obtained from first-principles calculations. We used the full potential linear augmented plane wave (FPLAPW) scheme, in the framework of DFT with modified becke johnson approximation (mBJ). We present the band structure, density of states (DOS), and electronic charge density. In addition, the band structure calculation suggests that the ?-A2Hg3Ge2S8 (A = K and Rb) are semiconductors with indirect band gaps of 2.497 and 2.481 eV for ?-K2Hg3Ge2S8 and beta-Rb2Hg3Ge2S8 compounds, which is in excellent agreement with the estimated value of 2.7 eV for ?-K2Hg3Ge2S8. An exhaustive study of the electronic density of states and the electronic charge density redistribution reveals the covalent bonding characteristics between Hg, Ge and S atoms. To get the fundamental characteristics of these two compounds, we have probe their linear optical properties such as the dynamic dielectric function, energy loss function, reflectivity, refractive index and absorption coefficients, In the energy range of 0-15 eV. From the dynamic dielectric constant, the structural anisotropy is clearly observed. Optical response study recommends that the imaginary part of dielectric function spectra is appropriated for to be the interband transition.
Klíčová slova

Zpět

Patička