تاثیر جایگزیدگی اتم کروم بر ویژگی الکترونیکی و نوری نانوصفحه روی سولفید

در مقاله‌ی پیش رو به بررسی خواص الکترونیکی و اپتیکی نانوصفحه‌ها‌ی خالص روی سولفید znsو آلاییده‌ی crzns، با استفاده از بسته‌ی محاسباتی کوانتوم اسپرسو و بکارگیری تقریب gga pbe در چارچوب نظریه‌ی تابعی چگالی پرداخته‌ایم و در حل محاسبات نیز، از روش شبه‌پتانسیل و بسط تابع موج الکترون‌های ظرفیت برحسب امواج تخت بهره گرفته‌ایم. بررسی‌ها حاکی از آن است که افزودن اتم کروم به عنوان ناخالصی، منجر به کاهش گاف انرژی نانوصفحه به 5/1 الکترون ‌ولت و پیدایش خواص نیمه ‌فلزی می‌شود، همچنین باعث کاهش مقدار تابع دی الکتریک و ضریب خاموشی شده و پیک‌هایی در ناحیه‌ی مرئی برای هر دو نمودار ظاهر می‌شود؛ مقدار تابع اتلاف نیز در ترکیب آلاییده به کروم کاهش می‌یابد و باعث جابجایی پیک‌های پلاسمونی به انرژی‌های کمتر می‌گردد، علاوه بر این با افزودن کروم ضریب شکست در انرژی‌های پایین افزایش می‌یابد، بطوریکه می‌توان آن را جز مواد با ضریب شکست بالا دانست. افزایش ضریب بازتابندگی نیز نشان از فلزی‌تر شدن خواص ترکیب ناخالص دارد. ضریب بازتابندگی اپتیکی بعد از 13 الکترون ولت و ضریب خاموشی بعد از 21 الکترون ولت به طورکلی صفر می‌شوند؛ با در نظر داشتن نتایج بدست آمده می‌توان طراحی و ساخت ابزارهای الکترونیکی و اپتیکی را بهبود بخشید.

Effect of doping Chromiumon Electronic and optical properties of ZnS nanosheet

Electronic and optical properties of the pure and Crdoped ZnS nanosheets have been studied via adopting a planewave pseudopotential approach at the DFTPBE level of theory. It is found that adding Cr atoms as the impurity decreases the band gap down to 1.5 eV and gives rise to halfmetallic characteristics. Moreover, values of the dielectric function and the extinction coefficient of the doped monolayer decrease compared to the pure one, leading to some peaks in the visible range. The loss function also takes lower values due to doping and makes the plasmon peaks shift to lower energy range. However, the refractive index has an increasing trend at low energies so that the doped nanosheet could be considered as a highrefractive index material. Increase in the reflective coefficient also indicates the higher metallic feature of the doped monolayer compared to the pure one. Furthermore, the optical reflective and the extinction coefficients vanish for values larger than 13 and 21 eV, respectively. Our results could be of great importance for improving the performance of electronic and optical devices.