بررسی و مطالعه ساختار نواری نیمه رساناهای گروه IV با تقریب GW

در این پروژه به مطالعه ساختار نواری نیمه رساناهای گروه IVA خواهیم پرداخت و شکاف انرژی آن ها را به دست می آوریم. شکاف انرژی در نیمه رساناها در مقایسه با مواد رسانا خاصیت رسانندگی کمی دارند و نسبت به مواد نارسانا دارای شکاف انرژی کمتری هستند. از این رو در سلولهای خورشیدی صنعت الکترونیک و دیگر علوم کاربردی می توان بهره جست. در این پایان نامه تلاش است این مقادیر را با استفاده از تقریب LDA در نظریه تابعی چگالی و با تقریب های بهتری نظیر تقریب GW و HF به دست آوریم. همان طور که در بسیاری از مقالات ذکر شده با استفاده از تقریب LDA در نظریه تابعی چگالی نمی توان مقدار شکاف انرژی را به درستی به دست آورد و بایستی از نظریات اختلالی استفاده کرد نظیر تقریب GW . در واقع به دلیل حضور ضریب باز بهنجارش در تقریب Gw شکاف انرژی را میتوان با دقت خوبی به دست آورد در تقریب GW جملات ابتدایی بسط توابع گرین استفاده میشود که تصحیص بسیار خوبی بر نظریه تابعی چگالی در به دست آوردن مقدار دقیق شکاف انرژی است. و در ادامه به منظور مقایسه بخش تبادلی تقریب GW با تقریب هارتری فاخ، محاسبات تقریب هارتری - فاخ را نیز آوردهایم. تقریب هارتری - فاخ بر اساس قضیه کوپمن می باشد و مقدار شکاف انرژی محاسبه شده از این تقریب برای نیمه رساناها از مقدار تجربی مربوطه بیشتر می باشد.