مطالعه نظری خواص ساختاری والکترونی خوشه های کوچک گالیم نیترید (n=۱-۱۰) gannn و ایزومرهایشان
چکیده
در این مطالعه، خواص ساختاری و الکترونی خوشه های gannn (10-1=n) با استفاده از فرمولبندی تابعی چگالی(dft) و به روش paw در بستهی نرم افزاری vasp مورد بررسی قرار میگیرند. نتایج حاصل ازمحاسبات نشان میدهد که در ساختارهای پایدارتر خوشه های کوچک، اتمهای n تمایل بیشتری به تشکیل پیوند هایی بصورت واحدهای سازندهی 2n و یون آزید دارند، در حالی که در خوشه بزرگتر، ساختارهای سه بعدی قفس مانند با پیوندهای ga-n بیشتر ظاهر می شوند. یک افزایش سریع در انرژی بستگی بر اتم از 1n= به 2n= به دلیل گذار ساختار از حالت یک بعدی به دو بعدی و افزایش همپوشیهای میان اوربیتالهای n و ga، جهت رسیدن به پایداری بیشتر است. این تغییرات برای ایزومرهای اول خوشههای 3 n> روندی تقریبا خطی را دنبال میکنند. پربند چگالی بار نشان می دهد که اگر چه پیوند ga-n دارای خصلت یونی است ولی بطور خیلی جزئی نیز رفتار کووالانسی از خود نشان می دهد. همچنین پایینترین ترازهای انرژی مربوط به اوربیتال های n-s، ترازهای میانی یک حالت هیبریدی از ga-s و n-p و ترازهای نزدیک به تراز فرمی مربوط به ga-p و n-p هستند.