محاسبة ساختار نواری، تابع دی الکتریک و طیف اتلاف انرژی هگزاگونال بورون نیترید دو لایه تحت کرنش صفحه ای دو محوری

Abstract

با استفاده از نظریة تابعی چگالی خواص الکتریکی و اپتیکی هگزاگونال بورون نیترید (h-BN) دو لایه تحت کرنش صفحه ای دو محوری بررسی می شوند. محاسبة انرژی کل دو حالت برهم چینش AA و AB نشان می دهد که حالت AB پایدارتر از حالت AA است. h-BN دو لایه دارای گاف نواری غیر مستقیم به اندازة 4.33 eV در راستایK-M است. با اعمال کرنش تراکمی، کمینة نوار رسانش در نقطة M نسبت به تراز فرمی به سمت بالا و لبة نوار رسانش در نقطة به سمت پایین جابجا می شود. به ازای -6% کرنش تراکمی گاف نواری به گاف نواری غیر مستقیم در راستای K- تبدیل می شود. با اعمال کرنش کششی، کمینة نوار رسانش در نقاط K و M نسبت به تراز فرمی به سمت پایین جا بجا می شود و گاف نواری کاهش می یابد. توابع اپتیکی h-BN دو لایه، شامل تابع دی الکتریک، طیف اتلاف انرژی و ضریب شکست، تحت کرنش کششی (تراکمی) به سمت انرژی های کمتر (بیشتر) جابه جا می شوند. محاسبات نشان می دهند که با اعمال کرنش می توان خواص الکتریکی و اپتیکی h-BN دو لایه را تغییر داد که این نتایج می تواند در طراحی نیمرساناهای جدید مورد استفاده قرار گیرد.