Estudo Teórico das Propriedades Estruturais e Eletrônicas de heteroestruturas axiais de Nanofios de GaN e de AlN crescidos na direção [111] e [0001]
Nanofios; Nitreto de Gálio; Nitreto de Alumínio; DFT; DFTB, Interfaces
Este trabalho investiga as propriedades estruturais e eletrônicas de nanofios de Nitreto de Gálio (GaN) e Nitreto de Alumínio (AlN), e também das interfaces GaN/AlN, crescidas nas fases wurtzita e zincblende, relevantes para fotodetectores e bloqueadores UV. Conforme observado pelo International Roadmap for Devices and Systems (IRDS), a redução do tamanho dos dispositivos CMOS ao longo dos anos irá, num futuro próximo, chegar às dimensões de um nanofio se a lei de Moore for mantida. Utilizando os métodos de DFTB e DFT na Aproximação do Gradiente Generalizado (GGA), analisamos as propriedades estruturais e as bandas de energia desses nanofios e interfaces. Os resultados mostraram que para o GaN a Energia de formação se estabiliza em um determinado valor e tende para o valor conhecido como bulk e o mesmo acontece com o valor obtido para a energia de bandgap, quando crescemos o nanofio no sentido radial. As interfaces axiais formadas entre AlN e GaN são suaves, sem distorções, e nas superfícies laterais de todos nanofios estudados, os cátions se relaxam entrando no material, enquanto os ânions se relaxam saindo para fora do nanofio, sem formar reconstruções entre si. Nos resultados obtidos para as bandas de energia, verificamos que o caráter de “bandgap” direto é mantido e finalmente o para o “band offset” os resultados mostraram que a interface AlN/GaN forma uma barreira no lado do GaN, caracterizando a interface como a de tipo II.