Calcul ab initio des propriétés stucturales, électroniques et optiques des manofils de Ga N.

Abstract

Nous avons présenté une analyse compréhensive à partir d'un calcul ab initio des propriétés structurales, électroniques et optiques des nano fils de GaN. Nous examinons la dépendance de ces propriétés en fonctions du diamètre et de la forme. Nous considérons deux structures à section hexagonale de 48 atomes et de 108 atomes, et trois structures à section triangulaire de 26 atomes, 44 atomes et 66 atomes, avec la direction [0001] comme direction de croissance. Nous constatons que la longueur de liaison Ga-N subit une contraction sur la surface externe et une légère dilatation sur les surfaces internes, par rapport à la longueur de liaison du massif. Le gap électronique calculé est un gap direct, sa valeur est inférieure à celle du massif pour toutes les structures quel que soit leur diamètre. La contribution des orbitales des atomes en surface aux états HOMO et LUMO est prédominante. Nous observons que les propriétés optiques dépendent essentiellement du rapport atomes en surface / atomes en volume et de la section des nano fils.