Çinko sülfit ZnO ‘nun elektronik titreşim özelliklerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Anahtar kelimeler: Çinko, fonon, oksijen, ZnO' nun yapısal özellikleri, elektronik özellikleri, dinamik özellikleri, yoğunluk fonksiyon teorisi, örgü dinamiği, çinko sfllfit yapı, yapay potansiyel, yüksek simetri yönleri. Bu tezde çinko sülfit yapıdaki, ZnO yarıiletkeninin yapısal, elektronik ve dinamik özellikleri yoğunluk fonksiyon teorisi ite incelenmiştir. Atomik ve elektronik yapı hesaplamaları için yoğunluk fonksiyon teorisinin yerel yoğunluk yaklaşımı ve ab-initio sözde potansiyel metodu kullanılmıştır. ZnO yarıö^tkeninin bu model ile bulunan örgü sabiti ve hacim modülü değerlerinin deneysel bulgularla uyum sağladığı görülmüştür. Yapılan elektronik yapı hesaplamaları sonucunda ZnO' nun doğrudan bant aralığına sahip bir yan iletken okluğu bulunmuştur. Titreşim özelliklerinin incelenmesi sonucunda ise fonon dispersiyon ve durum yoğunluğu grafikleri ekle edilmiştir. Daha önce katıların fiziksel özellikleri (öztsı, termal genleşme, ısı iletimi) onların örgü dinamiği ile açıklanabiliyordu. Katıların bu özellikleri fonon etkileşimleri 3e de açıklandıktan sonra bunlarla flgili birçok çalışma yapılmıştır. Bu tezde çinko sülfit yapıdaki ZnO yarıiletkeninin seçilmesinin nedeni ise; geçmişte bu yarıiletkenin elektronik ve titreşim özelliklerinin incelenmemiş olmasıdır.

INSPECTION OF ZINC-SULFITE STRUCTURED ZnO'S ELECTRONIC VIBRATION FEATURES SUMMARY Keywords: Zinc, phonon, oxygen, ZnO's structural, electronic and dynamical proterties, density functional theory, lattice dynamics, zinc-sulfite structure, pseudo - potential, h%b-symmetry directions. In this thesis, the structural, electronic and dynamical features of ZnO semicoflductors, which are at »nc-sulfite structure, have been inspected by the theory of density function. For the atomic and electronic structure calculations, local density approach of density function theory and ab-initio pseudo-potential methods are used. It has been observed that the values of lattice fixed and volume modules, which are found by ZnO semfconductors's that model, are in harmony with experHnental findings. After the electronic structure calculations; it has been found that ZnO in tins configuration is direct band gap semiconductor. As for the inspections of vibration features results, phonon dispersion and condition density graphics have been gotten. Previously, the physical features of the solids (specific heat, thermal expansion, convection) could be explained with their lattice dynamics. Several studies have been made after the clarification of solids with the phonon jnteractions. Tne reason of chosen "ZnO semiconductors" as the subject of tins thesis is that the electronic and vibration features are not inspected in the past. xi