Región de energía prohibida en sólidos con estructura de diamante: aplicación a Silicio (Si)

Resumen

En la presente investigación se ha realizado un estudio teórico de la región de energía prohibida (brecha de energía) del silicio sólido con estructura cristalina de tipo diamante. La energía prohibida se ha determinado indirectamente a partir del cálculo de la estructura electrónica: las bandas de energía y la densidad de estados (DOS) en el estado fundamental (T = 0K) usando el método de los orbitales lineales MuffinTin (LMTO)¹.

De los resultados obtenidos, para la máxima transferencia de la carga electrónica hacia las regiones de menor ocupación en la red cristalina, de toda la carga que está más allá del radio de las esferas atómicas, se obtiene un excelente perfil de la estructura electrónica, que además está desplazada hacia regiones de energía más profundas, con una energía total mínima de - 16.85Ry por celda unitaria. Para este valor de energía mínima, la región de energía prohibida (el gap) es de 0.099Ry, que equivale a 1.35eV, un valor cercano al gap experimental de 1.17eV que existe en la literatura^16,18.

Palabras clave: estructura cristalina: diamante y zincblende, estructura de bandas, densidad de estados.