Introducción a la modelización computacional desde primeros principios y al uso de técnicas experimentales para la caracterización de materiales para aplicaciones en la Industria fotovoltaica
El sulfuro de estaño (SnS) es un mineral abundante en la tierra el cual ha despertado gran interés en la actualidad por ser un calcogenuro semiconductor con band gap indirecto, que presenta alta conductividad y a su vez alto coeficiente de absorción. Estas características lo convierten en un materia...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad Distrital Francisco José de Caldas
- Repositorio:
- RIUD: repositorio U. Distrital
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.udistrital.edu.co:11349/16081
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11349/16081
- Palabra clave:
- Sulfuro de estaño
Masa efectiva
Estructura de bandas
Movilidad de portadores
Semiconductor
DFT
Licenciatura en Física - Tesis y disertaciones académicas
Energía fotovoltaica
Teoría del funcional de la densidad
Masa efectiva
Tin sulfide
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Band structure
Carrier mobility
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- License
- Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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Sulfuro de estaño Masa efectiva Estructura de bandas Movilidad de portadores Semiconductor DFT Licenciatura en Física - Tesis y disertaciones académicas Energía fotovoltaica Teoría del funcional de la densidad Masa efectiva Tin sulfide Effective mass Band structure Carrier mobility Semiconductor DFT |
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El sulfuro de estaño (SnS) es un mineral abundante en la tierra el cual ha despertado gran interés en la actualidad por ser un calcogenuro semiconductor con band gap indirecto, que presenta alta conductividad y a su vez alto coeficiente de absorción. Estas características lo convierten en un material con una gran variedad de aplicaciones para la industria fotovoltaica. En el presente trabajo se desarrolla el análisis de la estructura de bandas y el cálculo de masas efectivas del SnS con simetría (Aem2) 39 para un sistema de 8 átomos. El cálculo se llevó a cabo desde primeros principios en el marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), cuyo formalismo está implementado en el software Abinit, usando el método del proyector de ondas aumentadas (PAW), que además de generar buenas aproximaciones, es de bajo costo computacional, lo que permite estudiar sistemas conformados por gran cantidad de electrones. El análisis de masas efectivas se realizó mediante la teoría de perturbación del funcional de la densidad (DFPT) lo que permitió estudiar las bandas extremas junto con la movilidad de los portadores de manera más precisa. Posteriormente, se propuso el cálculo para dos sistemas: i) distorsión del parámetro de red del SnS a partir de datos experimentales conformado por 64 átomos y ii) sistema con una vacancia de estaño en la estructura del SnS; los cuales requieren un desdoblamiento de la estructura electrónica de bandas. |
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Infante Luna, Esperanza del PilarAlbanesi, Eduardo AldoBuitrago Toro, Paula Fernanda2019-08-21T21:02:33Z2019-08-21T21:02:33Z2018-10-25http://hdl.handle.net/11349/16081El sulfuro de estaño (SnS) es un mineral abundante en la tierra el cual ha despertado gran interés en la actualidad por ser un calcogenuro semiconductor con band gap indirecto, que presenta alta conductividad y a su vez alto coeficiente de absorción. Estas características lo convierten en un material con una gran variedad de aplicaciones para la industria fotovoltaica. En el presente trabajo se desarrolla el análisis de la estructura de bandas y el cálculo de masas efectivas del SnS con simetría (Aem2) 39 para un sistema de 8 átomos. El cálculo se llevó a cabo desde primeros principios en el marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), cuyo formalismo está implementado en el software Abinit, usando el método del proyector de ondas aumentadas (PAW), que además de generar buenas aproximaciones, es de bajo costo computacional, lo que permite estudiar sistemas conformados por gran cantidad de electrones. El análisis de masas efectivas se realizó mediante la teoría de perturbación del funcional de la densidad (DFPT) lo que permitió estudiar las bandas extremas junto con la movilidad de los portadores de manera más precisa. Posteriormente, se propuso el cálculo para dos sistemas: i) distorsión del parámetro de red del SnS a partir de datos experimentales conformado por 64 átomos y ii) sistema con una vacancia de estaño en la estructura del SnS; los cuales requieren un desdoblamiento de la estructura electrónica de bandas.Tin sulfide (SnS) is an abundant mineral on earth which has aroused great interest at present as it is a semiconductor chalcogenide with indirect band gap, which has high conductivity and high absorption coefficient. These characteristics make it a material with a wide variety of applications for the photovoltaic industry. In the present work the analysis of the band structure and the calculation of effective masses of the SnS with symmetry (Aem2) 39 for a system of 8 atoms is developed. The calculation was carried out from the first principles in the framework of the density functional theory (DFT), whose formalism is implemented in the Abinit software, using the augmented wave projector (PAW) method, which besides generating good approximations, it is of low computational cost, what allows to study systems conformed by great amount of electrons. Effective mass analysis was performed using the density functional perturbation theory (DFPT), which allowed to study the extreme bands together with the mobility of the carriers in a more precise way. Subsequently, the calculation was proposed for two systems: i) distortion of the SnS network parameter from experimental data made up of 64 atoms and ii) system with a tin vacancy in the structure of the SnS; which require an unfolding of the electronic band structure.Instituro de Física del LitoralpdfspaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Restringido (Solo Referencia)http://purl.org/coar/access_right/c_16ecSulfuro de estañoMasa efectivaEstructura de bandasMovilidad de portadoresSemiconductorDFTLicenciatura en Física - Tesis y disertaciones académicasEnergía fotovoltaicaTeoría del funcional de la densidadMasa efectivaTin sulfideEffective massBand structureCarrier mobilitySemiconductorDFTIntroducción a la modelización computacional desde primeros principios y al uso de técnicas experimentales para la caracterización de materiales para aplicaciones en la Industria fotovoltaicaIntroduction to computational modeling from first principles and to the use of experimental techniques for the characterization of materials for applications in the photovoltaic industryPasantíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTHUMBNAILBuitragoToroPaulaFernanda2018.pdf.jpgBuitragoToroPaulaFernanda2018.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5444http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/16081/16/BuitragoToroPaulaFernanda2018.pdf.jpg5a6b5c7042bfd1bd869b4583263048e4MD516open accessLicencia y Autorización del Autor para publicar.pdf.jpgLicencia y Autorización del Autor para publicar.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12938http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/16081/17/Licencia%20y%20Autorizaci%c3%b3n%20del%20Autor%20para%20publicar.pdf.jpg3ed6515de23cc4e820e0ac5c374f57bbMD517open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/16081/12/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD512metadata only accesslicense_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/16081/13/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD513metadata only accesslicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/16081/14/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD514metadata only accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-87163http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/16081/15/license.txtda5c6a3ca62d5dd4853000a60fee7083MD515metadata only accessORIGINALBuitragoToroPaulaFernanda2018.pdfBuitragoToroPaulaFernanda2018.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf2791350http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/16081/1/BuitragoToroPaulaFernanda2018.pdf3ff7e7e38f998e3e1dbe4c04d0b268d7MD51metadata only accessLicencia y Autorización del Autor para publicar.pdfLicencia y Autorización del Autor para publicar.pdfapplication/pdf3614116http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/16081/11/Licencia%20y%20Autorizaci%c3%b3n%20del%20Autor%20para%20publicar.pdfe5ea48ca610227ae16d8ae29565019a4MD511metadata only access11349/16081oai:repository.udistrital.edu.co:11349/160812023-06-13 11:26:10.443metadata only accessRepositorio Institucional Universidad Distrital - RIUDrepositorio@udistrital.edu.co |