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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Estudo de vacâncias e falhas de empilhamento em ZnO Wurtzita
metadata.dc.creator: Fernandes, Marcelo
metadata.dc.contributor.advisor1: Schmidt, Tome Mauro
metadata.dc.contributor.referee1: Milla, Augusto Miguel Alcalde
metadata.dc.contributor.referee2: Baierle, Rogério José
metadata.dc.description.resumo: Utilizando cálculos ab initio na metodologia DFT e pseudo-potencial de norma conservada, estudamos as propriedades estruturais e eletrônicas do ZnO. Investigamos as energias de formação e a estrutura eletrônica de vacâncias no cristal de ZnO. Calculamos vacâncias de oxigênio e Zn como defeitos pontuais e falhas de empilhamento que são defeitos planares. O estudo dos defeitos é essencial para a compreensão do comportamento material e para a confecção de uma numerosa aplicabilidade tecnológica. Nosso trabalho aponta uma menor energia de formação de vacâncias de oxigênio. Para o pseudo-potencial do Zn incluímos os orbitais d na valência. Este procedimento torna o calculo computacional pesado contudo com resultados consideravelmente melhores. Utilizamos a Aproximação do Gradiente Generalizado (GGA) que teoricamente descreve melhor os parâmetros estruturais e a estrutura eletrônica. Nossos cálculos do parâmetro de rede e estruturas de bandas para o ZnO wurtzita dão bons resultados comparados com os experimentais. Não há ainda um estudo detalhado de Falhas de Empilhamento (FE) em ZnO. No presente trabalho mostramos um cálculo de energia de formação de uma Falha de Empilhamento em um bulk ZnO-Wurtzita com 108 átomos, realizado em uma Falha do tipo AaBbCcAaBb , incluindo as vacâncias neste bulk que contem a (FE). Nossos resultados indicam que tanto vacância de Zn como de O inseridas em um bulk com FE são mais estáveis que as mesmas vacâncias em um bulk sem FE.
Abstract: Using ab initio calculations within the density functional theory and norm conserving fully separable pseudopotentials, we have studied the structural and electronic properties of ZnO. We have investigated the formation energies and eletronic structure of defects in ZnO. We calculated point defects: Zn and oxigen vacancies and a planar defect: stacking fault. The study of defects is essential to understand the behavior of the material and to tailor its numerous technological applications. Our work shows that the formation energy for oxygen vacancy is lower than that for Zn vacancy. For the Zn pseudopotential we use a core correction and add the d orbitals on the valence. This procedure makes the computational calculations heavy but the results are considerable better. Generalized Gradient Approximation (GGA) and LDA have been used to verify which one describe better the structural parameters and the electronic structure. We use the Siesta code, with GGA where the basis set is a combination of atomic orbitals. Our calculated lattice constants and band structure for the wurtzite ZnO give good results compared with the experimental ones. Although is largely observerd stacking faults (SF) in ZnO, there is not any theoretical calculation on that. In this work we calculated the formation energy for a SF in ZnO using a supercell of 108 atoms. The stacking sequence is a AaBbAaCcAaBb SF, and we includied the corresponding point defects in this SF. Our results indicate that both Zn and O vacancies in the presence of SF are more stable that the same vacancies in a bulk without a SF.
Keywords: Falha de empilhamento
Vacâncias
Defeitos pontuais
Óxido de Zinco
Stacking faults
Vacancy
Point defects
Zinc Oxide
Semicondutores
Cristais - Defeitos
Matéria condensada
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Ciências Exatas e da Terra
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Física
Citation: FERNANDES, Marcelo. Estudo de vacâncias e falhas de empilhamento em ZnO Wurtzita. 2006. 72 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15658
Issue Date: 7-Mar-2006
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Física

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