[NP_O_05] InSe 단일층에서의 금속원소 합금에 의한 밴드갭 엔지니어링 연구.pdf

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2차원 층상 구조를 이루는 반도체인 InSe의 단일층에 In과 같은 족에 속하는 Ga을 치환하여 밴드갭 엔지니어링 가능성을 탐색하였다. 이를 위해, 가능한 GaxIn1-xSe 구조들을 조사하여 제일원리계산을 통해 각각의 구조를 최적화하고 cohesive 에너지 비교를 통해 치환 비율에 따른 안정한 구조를 찾아 밴드 구조를 분석하였다. 그 결과, 2X2 supercell을 기준으로 가능한 20개의 defect 구조들의 cohesive energy 비교를 통해 각 치환 비율(x=0, 0,25, 0,375, 0.5, 0.625, 0.75, 0.875, 1)에서의 가장 안정된 구조를 찾을 수 있었고 enthalpy of mixing을 비교하여 In과 Ga이 InSe/GaSe로 분리되어 있을 때 보다 안정할 것을 예측하였다. 치환 비율에 따른 lattice constant는 Ga의 치환 비율이 높아질수록 거의 linear하게 감소하는 경향을 띄었으며 밴드갭은 아래로 볼록한 포물선 모양으로 InSe (2.26 eV), GaSe (2.48 eV) 사이에서 Ga0.25In0.75Se일 때 2.04 eV까지 작아지는 것을 확인하였다.
경진대회: 나노물리 나노물리 » 7회 경진대회
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2차원 층상 구조를 이루는 반도체인 InSe의 단일층에 In과 같은 족에 속하는 Ga을 치환하여 밴드갭 엔지니어링 가능성을 탐색하였다. 이를 위해, 가능한 GaxIn1-xSe 구조들을 조사하여 제일원리계산을 통해 각각의 구조를 최적화하고 cohesive 에너지 비교를 통해 치환 비율에 따른 안정한 구조를 찾아 밴드 구조를 분석하였다. 그 결과, 2X2 supercell을 기준으로 가능한 20개의 defect 구조들의 cohesive energy 비교를 통해 각 치환 비율(x=0, 0,25, 0,375, 0.5, 0.625, 0.75, 0.875, 1)에서의 가장 안정된 구조를 찾을 수 있었고 enthalpy of mixing을 비교하여 In과 Ga이 InSe/GaSe로 분리되어 있을 때 보다 안정할 것을 예측하였다. 치환 비율에 따른 lattice constant는 Ga의 치환 비율이 높아질수록 거의 linear하게 감소하는 경향을 띄었으며 밴드갭은 아래로 볼록한 포물선 모양으로 InSe (2.26 eV), GaSe (2.48 eV) 사이에서 Ga0.25In0.75Se일 때 2.04 eV까지 작아지는 것을 확인하였다.
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