Metodologia tight-binding, esttructura electronica dels pnictides i modes de fono dels semiconductors tipus diamant

Résumé

El objetivo del trabajo es definir una metodología tight-binding suficientemente completa como para determinar las propiedades dinámicas de los semiconductores tipo diamante y la estructura electrónica de las zincblendas: calcopiritas y pnictides. Esta metodología debe proporcionar también unos resultados acordes con las experiencias y, al mismo tiempo, tiene que permitir realizar un análisis suficiente del impacto de los parámetros y hipótesis del modelo en los resultados obtendios. A este efecto, en primer lugar se realiza un estudio crítico de los diferentes tight-binding existentes. El resultado de este estudio nos induce a determinar un nuevo modelo que se utilizará, posteriormente, para determinar las propiedades más importantes de semiconductores diamente y zinc blenda. El modelo se basa en: * Preservar la química de los enlaces sp3 en los semiconductores. * Relacionar los términos de autoenergía en el hamiltoniano con las energías atómicas de los átomos aislados y. * Una ley de escala universal para modelizar las interacciones entre los elementos no diagonales del hamiltoniano. A fin de limitar el número de parámetros libres se consideran, inicialmente, interacciones entre primeros vecinos aun conociendo de antemano que algunas de las características de las bandas electrónicas no se resolverán correctamente. Posteriormente se extiende el modelo introduciendo algunos parámetros para las interacciones entre segundos vecinos. Una vez confrontados los resultados para las bandas electrónicas de los semiconductores tipo IV, III-V y II-VI se aplica el modelo a compuestos más complejos y de interés tecnológico como son las zincblendas: pnictides y calcopiritas. Los resultados tienen un buen acuerdo con la experiencia confirmando las posibilidades de estos modelos semiempíricos para un espectro amplio de sistemas cristalinos. En este estudio no se han realizado cálculos para calcopiritas Ag i