Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRACTSemiconductors have long been the main materials used in the manufacture of charge based as well as photonic based electronic devices. GaN, owing to its wide band gap, is often used for light emitting diodes, and other optoelectronic applications. To adjust to the desired energy band gap, GaN is often combined with Al in form of Al x Ga 1 x N, which is expected to have a wider band gap than that of pure GaN. The increase of aluminum content yields an increase of electron activation energy. Here, we theoretically investigate how the band structure and optical spectrum evolve as the aluminum content is varied, by performing Density Functional Theory DFT calculation on pure wurtzite GaN and Al x Ga 1 x N with x 0.125 and 0.25 . Simple band structures without rigorous treatment of the electron electron interactions are obtained through Plane Wave Self Consistent Field PWSCF calculation of DFT. Our calculation results show that the energy band gap increases as a function of x in the region we study.

---

ABSTRAKSemikonduktor seringkali digunakan sebagai bahan dasar elektronika berbasis daya listrik maupun cahaya. GaN memiliki celah energi yang besar kerap kali digunakan untuk aplikasi light-emitting diode LED dan alat optoelektronika lainnya. Semikonduktor golongan III GaN dan AlN kerap kali digunakan bersama dan membentuk lapisan Al x Ga 1-x N untuk memvariasikan lebar celah energi, dimana dengan menambahkan Al celah energi akan semakin melebar dibanding GaN murni. Penambahan Al pada GaN dapat menaikan energi aktivasi elektron. Hali ini kami pelajari secara teoritis apakah benar adanya dengan mengkaji struktur elektronika dan spektrum optis dari materi. Penelitian ini menggunakan metode komputasi berbasis Density Functional Theory DFT untuk meneliti struktur elektronika dan spektrum optis dari GaN dan Al x Ga 1-x N. Struktur pita energi dapat dicari tanpa perlu memasukan faktor interaksi elektron-elektron dengan menggunakan Plane-Wave Self-Consistent Field PWSCF untuk mengkalkulasi DFT. Hasil dari penelitian kami menunjukan bahwa celah energi semakin lebar seiring bertambahnya konsentrasi bergantung dengan nilai x yang diberikan."

"Karena resistansi yang tinggi dan celah pita yang moderat, nikel ferit NiFe_2 O_4 telah banyak diteliti dalam beberapa tahun terakhir, terutama dalam aplikasi untuk perangkat memori. Selain itu, struktur spinel yang sepenuhnya invers menunjukkan sifat elektronik menarik seperti pita valensi yang dispersif dan perbedaan jenis celah pita antara polarisasi spin, serta sifat transportasi yang sesuai untuk perangkat memori seperti resistansi tinggi dan aliran elektron yang dapat dipolarisasi oleh spin. Namun, berdasarkan berbagai hasil eksperimen, jenis transportasi NiFe_2 O_4 — baik tipe n atau p — belum menunjukkan kejelasan yang pasti. Meskipun hal ini sebagian besar disebabkan oleh proses sintesis material, kemajuan dalam menentukan jenis transportasi yang sebenarnya tampaknya terbatas. Namun, dapat dikatakan bahwa tipe p yang dilaporkan dalam beberapa penelitian nikel ferit mungkin disebabkan oleh kekosongan oksigen. Selain itu, kekosongan oksigen sendiri sering meningkatkan resistansi, seperti yang dilaporkan dalam banyak penelitian lain tentang oksida. Namun demikian, penjelasan yang memadai di balik hal tersebut tampaknya belum ada dalam kasus nikel ferit.Dalam penelitian ini, penelitian prinsip pertama menggunakan teori fungsional kerapatan dan fungsi Green non-ekuilibrium dilakukan. Model nikel ferit murni yang terdiri dari 28 atom sebagai sel satuan dikembangkan, serta model cacat untuk kekosongan oksigen tunggal dan ganda. Selain itu, perangkat transportasi yang mengadopsi kerangka kerja Landauer-Buttiker diimplementasikan, dengan dua probe yang terhubung ke daerah pusat. Kekosongan dalam perangkat transportasi diperkenalkan secara periodik dan sentral, menjelaskan kontribusi orbital melalui analisis spektrum transmisi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa nikel ferit murni cenderung memiliki transportasi tipe n sementara kekosongan oksigen menyebabkan transportasi tipe p dan peningkatan resistansi.

---

Due to its high resistance and moderate band gap, nickel ferrite  has been extensively researched for the past few years, especially in applications for memory devices. Additionally, its fully inverse spinel structure shows interesting electronic properties such as a dispersive valence band and difference in band gap type between spin polarizations, as well as suitable transport properties for memory device such as high resistance and spin-polarizable electron flow. However, based on various experimental results, transport type of  — either  or type — has not taken a clear stand. While this is mainly caused by the material synthesis process, progress on determining the actual transport type seems limited. However, one may argue that the type reported in some nickel ferrites research could be caused by oxygen vacancies. Further, oxygen vacancies themselves often enhances resistance, as many other works on oxides have reported. Nevertheless, a satisfactory explanation behind the former has seems absent in the case of Nickel ferrites.

In this work, first principles research using density functional theory and nonequilibrium Green’s functions is conducted. A pristine nickel ferrite model consisting of 28 atoms as unit cell is developed, as well as defective model for single and double oxygen vacancies. Additionally, a transport device adopting the Landauer-Buttiker framework is incorporated, with two probes coupled to a central region. Vacancies in the transport device is introduced both periodically and centrally, elucidating the contribution of orbitals through transmission spectra analysis. Gathered results suggest that pristine nickel ferrite tend to have type transport while oxygen vacancies induce type transport and enhancement in resistance."