تحلیل و بررسی خواص الکترونیکی و نوری نانوذرات آمورف PbS

سولفید سرب، یک نیمه رسانا در صنعت اپتوالکترونیک است که دارای شکاف باریک انرژی می باشد. این ویژگی باعث ایجاد خواص نوری و الکترونیکی ویژه ای شده و بنابراین در ساخت حسگرهای فروسرخ، آشکارسازهای نوری، سلول های خورشیدی و تجهیزات اپتوالکترونیکی جایگاه بالایی پیدا کرده است. ساختار آمورف و اندازه نانو تاثیر مستقیمی بر شکاف انرژی و خواص اپتوالکترونیکی ماده دارد و این ویژگی باعث شده مورد توجه قرار گیرد. هدف این پژوهش بررسی خواص الکترونی و نوری نانوذرات آمورف سولفید سرب با استفاده از نظریه تابع چگالی است. سلول واحد بلوری سولفید سرب به یک نانوخوشه کروی با شعاع ۵ آنگستروم تبدیل شده و در یک ابر سلول مکعبی قرار داده شده است، سپس در مدل ایجاد شده ویژگی های الکترونی و نوری ساختار تحلیل و بررسی شده است. شکاف انرژی در وضعیت نانوآمورف حدود ۱.۶۵ الکترون ولت بدست آمد که اوربیتال های ۳p گوگرد بیشترین سهم را در باند ظرفیت بدست آوردند و اوربیتال های ۵d سرب بیشتر در باند هدایت مشاهده شدند. نمودار چگالی حالات شامل پنج پیک اصلی بود که تنها یکی از آنها در باند هدایت قرار داشت. بررسی خواص نوری نیز نشان داد بیشترین جذب در حدود ۹ الکترون ولت و در ناحیه فرابنفش رخ می دهد. نتایج بدست آمده رسانندگی و تابع اتلاف انرژی رفتار نیمه رسانایی این ساختار را تایید کردند و نشان دادند نانوذرات آمورف سولفید سرب دارای ویژگی های مناسب الکترونی و نوری هستند و می توانند در برخی کاربردهای اپتوالکترونیکی و نوری مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه ها:

نانو آمورف ، PbS ، نظریه تابع چگالی ، شکاف انرژی ، چگالی حالات ، خواص الکتریکی و نوری