KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2018 / Cilt: 20 - Sayı: 2

Güneş pilleri için ZnO'nun yapısal ve elektronik özelliklerinin incelenmesi: Ab-initio çalışması

Investigation of structural and electronic properties of ZnO for solar cells: An ab-initio study

Cihan KÜRKÇÜ
Ziya MERDAN
Sayfa
22–33
Yayın Tarihi
2018-12-01
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

B4 ve B1 yapıları için band aralıkları sırası ile 0.7 eV ve 1.95 eV olarak elde edildi.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:ZnO bileşiğinin kristal yapısı yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) ile genelleştirilmiş gradyant yaklaşımı (GGA) kullanılarak yüksek hidrostatik basınç altında 100 GPa’ya kadar çalışıldı.
📊
Temel Bulgular & Veri:Çevre koşullarında ZnO, uzay grubu P63mc olan wurtzite (B4) tipi yapıda kristalleşir.
💡
Sonuç & Katkı:B4 ve B1 yapıları için band aralıkları sırası ile 0.7 eV ve 1.95 eV olarak elde edildi.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Structural phase transition · DFT · ab-initio molecular dynamics

Özet

ZnO bileşiğinin kristal yapısı yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) ile genelleştirilmiş gradyant yaklaşımı (GGA) kullanılarak yüksek hidrostatik basınç altında 100 GPa’ya kadar çalışıldı. Çevre koşullarında ZnO, uzay grubu P63mc olan wurtzite (B4) tipi yapıda kristalleşir. Bu yapı üzerine artan basınç uygulandığında, ZnO’nun B4 yapısı uzay grubu olan NaCl (B1) tipi yapıya dönüşmüştür. Bu çalışmada elde edilen faz geçişinin deneysel sonuçlarla uyumunu araştırmak için toplam enerji ve entalpi hesaplamaları yapıldı. Bu hesaplamalar sonucu faz değişiminin 9 GPa civarında gerçekleştiği sonucuna varıldı. Bu sonucun literatür ile uyum içinde olduğu görüldü. Ayrıca ZnO’nun elektronik özellikleri de incelendi. B4 ve B1 yapıları için band aralıkları sırası ile 0.7 eV ve 1.95 eV olarak elde edildi.

Abstract

The crystal structure of the ZnO compound was studied up to 100 GPa under high hydrostatic pressure using the density functional theory (DFT) with the generalized gradient approximation (GGA). Under ambient conditions, ZnO crystallizes in wurtzite (B4) type structure with space group P63mc. When increased pressure is applied to this structure, the B4 structure of ZnO is transformed into the NaCl (B1) type structure, which is the space group . Total energy and enthalpy calculations were carried out to investigate the phase transition obtained in this study with experimental results. These calculations are the result of a phase change of around 9 GPa. This result was found to be in accordance with the literature. The electronic properties of ZnO have also been studied. B4 and B1 band gaps were 0.7 eV and 1.95 eV, respectively.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KÜRKÇÜ, C., MERDAN, Z. (2018). Güneş pilleri için ZnO'nun yapısal ve elektronik özelliklerinin incelenmesi: Ab-initio çalışması. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 20 - Sayı: 2, 22–33. https://ajindex.com/articles/250927

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Amrani, B., Chiboub, I., Hiadsi, S., Benmessabih, T. ve Hamdadou, N., Structural and electronic properties of ZnO under high pressures, Solid State Communications, 137, 7, 395-399, (2006).
  2. Cui, S., Feng, W., Hu, H., Feng, Z. ve Wang, Y., Structural and electronic properties of ZnO under high pressure, Journal of Alloys and Compounds, 476, 1, 306-310, (2009).
  3. Desgreniers, S., High-density phases of ZnO: Structural and compressive parameters, Physical Review B, 58, 21, 14102, (1998).
  4. Dong, X., Liu, F., Xie, Y., Shi, W., Ye, X. ve Jiang, J., Pressure-induced structural transition of ZnO nanocrystals studied with molecular dynamics, Computational Materials Science, 65, 450-455, (2012).
  5. Kuang, F.G., Kuang, X.Y., Kang, S.Y., Zhong, M.M. ve Mao, A.J., A first principle study of pressure-induced effects on phase transitions, band structures and elasticity of zinc oxide, Materials Science in Semiconductor Processing, 23, 63-71, (2014).
  6. Maouche, D., Saoud, F.S. ve Louail, L., Dependence of structural properties of ZnO on high pressure, Materials Chemistry and Physics, 106, 1, 11-15, (2007).
  7. Pu, C., Tang, X. ve Zhang, Q., First principles study on the structural and optical properties of the high-pressure ZnO phases, Solid State Communications, 151, 21, 1533-1536, (2011).
  8. Recio, J., Blanco, M., Luana, V., Pandey, R., Gerward, L. ve Olsen, J.S., Compressibility of the high-pressure rocksalt phase of ZnO, Physical Review B, 58, 14, 8949, (1998).
  9. Saeed, Y., Shaukat, A., Ikram, N. ve Tanveer, M., Structural and electronic properties of rock salt phase of ZnO under compression, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 69, 7, 1676-1683, (2008).
  10. Saoud, F.S., Plenet, J.C. ve Henini, M., Band gap and partial density of states for ZnO: Under high pressure, Journal of Alloys and Compounds, 619, 812-819, (2015).
  11. Schleife, A., Fuchs, F., Furthmüller, J. ve Bechstedt, F., First-principles study of ground-and excited-state properties of MgO, ZnO, and CdO polymorphs, Physical Review B, 73, 24, 245212, (2006).
  12. Usuda, M., Hamada, N., Kotani, T. ve van Schilfgaarde, M., All-electron GW calculation based on the LAPW method: Application to wurtzite ZnO, Physical Review B, 66, 12, 125101, (2002).
  13. Xin-Yu, Z., Zhou-Wen, C., Yan-Peng, Q., Yan, F., Liang, Z., Li, Q., Ming-Zhen, M., Ri-Ping, L. ve Wen-Kui, W., Ab initio comparative study of zincblende and wurtzite ZnO, Chinese Physics Letters, 24, 4, 1032, (2007).
  14. Stolt, L., Hedström, J., Kessler, J., Ruckh, M., Velthaus, K.O. ve Schock, H.