Sistemas de baja dimensión en carburo de silicio: Del SiC cristalino al Silagrafeno S. M. Yaro, JJ. Torres-Vega y C. V. Landauro Grupo de Investigación en Materia Condensada Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Círculo de Investigación e Innovación de Materiales Avanzados para la Industria y Biomedicina Círculo. de octubre de 6 / 3
Motivación Carburo de silicio cristalino 3 Carburo de silicio cristalino: estructuras ultra-delgadas 4 Sistema bidimensional de SiC: silagrafeno 5 Conclusiones y perspectivas / 3
Motivación 3 / 3
Sistemas de baja dimensión Estructuras basadas en Carbono: Grafito (3D) Grafeno (D) Nanotubos y nanocintas (QD) Fullereno de C 6 (QD) A. K. Geim y K. S. Novoselov, Nature Materials 7 4 / 3
Sistemas de baja dimensión en SiC Politipos de carburo de silicio (3D) Silagrafeno (D) Nanotubo de SiC (QD) Burbujas de SiC (QD) Patrice Meélinon, SiC Cage Like Based Materials (); Xuming Qin, J. Phys. Chem. Lett. (5); Fenglei Cao, RSC Adv. (); M. B. Watkins, Phys. Chem. Chem. Phys. (9). 5 / 3
Sistemas de baja dimensión Efecto de la dimensión sobre la densidad de estados electrónico Lorenzo Mino, J. Phys. D: Appl. Phys. 46 (3) 43 6 / 3
Carburo de silicio cristalino 7 / 3
Estructura electrónica del Carburo de Silicio Politipo 3C-SiC Grupo de simetría: F4 3m Parámetros de red: a=4.35 Å 8 / 3
Estructura electrónica del Carburo de Silicio Estructura de Bandas 3C-SiC 4 - -4 Energia (ev) -6-8 - - -4-6 -8 - W L Γ Χ W K 9 / 3
Estructura electrónica del Carburo de Silicio E F = -3.676 ev Densidad de Estados vs Energia 3C-SiC.8.6 Total.4..8.6 Orbital s.4..8.6 Orbital p.4..8 Orbital d.6.4. - - -8-6 -4-4 Energia (ev) / 3
Estructura electrónica del Carburo de Silicio E F = -3.676 ev.8.6 C.4..8 Orbital s.6.4..8 Orbital p.6.4..8 Orbital d.6.4. - - -8-6 -4-4 Energia (ev) Densidad de Estados vs Energia 3C-SiC.8.6.4..8.6.4..8.6.4..8.6 Si Orbital s Orbital p Orbital d.4. - - -8-6 -4-4 Energia (ev) / 3
Estructura electrónica del Carburo de Silicio Politipo 4H-SiC Grupo de simetría: P63mc Parámetros de red: a=3.73 Å c=.53 Å / 3
Estructura electrónica del Carburo de Silicio Estructura de Bandas 4H-SiC 4 - -4 Energia (ev) -6-8 - - -4-6 -8 - K M Γ Κ H A L M 3 / 3
Estructura electrónica del Carburo de Silicio E F = -.5766 ev Densidad de Estados vs Energia 4H-SiC 4 3 Total 4 3 Orbital s 4 3 Orbital p 4 3 Orbital d - - -8-6 -4-4 Energia (ev) 4 / 3
Estructura electrónica del Carburo de Silicio E F = -.5766 ev C Densidad de Estados vs Energia 4H-SiC Si Orbital s Orbital s Orbital p Orbital p Orbital d Orbital d - - -8-6 -4-4 Energia (ev) - - -8-6 -4-4 Energia (ev) 5 / 3
Densidad Local de Estados 3C-SiC E L = -4.3 ev 4 - -4 Energia (ev) -6-8 - - -4-6 -8 - W L Γ Χ W K 6 / 3
Densidad Local de Estados 4H-SiC E L = -4. ev 4 - -4 Energia (ev) -6-8 - - -4-6 -8 - K M Γ Κ H A L M 7 / 3
Carburo de silicio cristalino: estructuras ultra-delgadas 8 / 3
Estructuras ultra-delgadas de Carburo de Silicio Densidad de Estados vs. Energia 3C-SiC Solido E F = -3.7 ev W =.5 nm E F = -3.3 ev W =.7 nm E F = -3.4 ev -6-4 - - -8-6 -4-4 6 8 E-E F (ev) 9 / 3
Estructuras ultra-delgadas de Carburo de Silicio Densidad Local de Estados (E F = -3.4 ev, W =.7 nm) / 3
Estructuras ultra-delgadas de Carburo de Silicio Densidad de Estados vs. Energia 4H-SiC Solido E F = -.58 ev W = nm E F = -4.48 ev W = nm E F = -4.8 ev -6-4 - - -8-6 -4-4 6 8 E-E F (ev) / 3
Estructuras ultra-delgadas de Carburo de Silicio Densidad Local de Estados (E F = -4.8 ev, W = nm) / 3
Sistema bidimensional de SiC: silagrafeno 3 / 3
Estructura electrónica del Silagrafeno t-sic Grupo de simetría: Pmmm Parámetros de red: a=3.9 Å b=5.54 Å 4 / 3
Estructura electrónica del Silagrafeno Estructura de Bandas t-sic E- E F (ev) 5 4 3 - - -3-4 -5 Χ Γ Υ S Χ 3..5..5..5 Densidad de Estados vs. Energia t-sic E F = -.55 ev. -5. -4. -3. -. -.... 3. 4. 5. E-E F (ev) 5 / 3
Estructura electrónica del Silagrafeno E F = -.5496 ev.5 Densidad de Estados vs Energia t-sic Si_s Si_p C_s C_p..5. -5. -4. -3. -. -.... 3. 4. 5. E - E F (ev) 6 / 3
Estructura electrónica del Silagrafeno Densidad Local de Estados (E F = -.55 ev) 7 / 3
Conclusiones y perspectivas 8 / 3
Conclusiones y perspectivas Los cálculos de y la L para los sistemas cristalinos 3C-SiC, 4H-SiC y Silagrafeno t-sic muestran la importancia de los orbitales p en sus propiedades electrónicas. La densidad de estados para capas ultrafinas de 3C-SiC indican la formación de un pico de entorno a la E F. La densidad de estados para capas ultrafinas de 4H-SiC indican la población del band gap. El silagrafeno t-sic muestra una estructura de bandas similar a los conos de Dirac. Se profundizará el estudio de los sistemas de Carburo de Silicio ultra-delgado y silagrafeno orientandonos al transporte electrónico. 9 / 3
XXV Simposio Peruano de Física, del al 4 de Octubre de 6 Agradecimientos: Circulo de Investigación Universidad Nacional Mayor de San Marcos 3 / 3