Estructura electrónica de la aleación Aluminio-Antimonio AlSb calculada con el método LMTO

Abstract

En este trabajo se presenta el cálculo de la estructura electrónica y de la energía total de la aleación antimoniuro de aluminio AlSb con una red cristalina tipo blenda de cinc llena de esferas atómica de tamaño diferente que preservan la densidad del material y la simetría en la red. Se efectuaron los cálculos de las bandas de energía y de la densidad de estados (DOS), para lo cual se resolvió la ecuación de Schrödinger de la red cristalina de AlSb con el método de los orbitales lineales muffins tin (LMTO) (Skriver, 1984). Se usó un potencial efectivo local formulado con base en la teoría del funcional de la densidad (DFT), formalismo que nos permitió usar la formulación de Ceperley-Alder (Ceperley & Alder, 1980) para la aproximación LDA de los términos de intercambio y de correlación del potencial efectivo. Una vez obtenido los autovalores de energía de la estructura de bandas y, con la distribución de la carga electrónica de la red cristalina ya calculada previamente, se calculó la energía total de la red cristalina. Las bandas de energía del AlSb calculada para  = 0.0 evidencia una brecha directa de energía prohibida entre el tope de la banda de valencia y el mínimo de la banda de conducción en el punto −  de 0.118 Ry, equivalente a 1.605 eV. En las direcciones de alta simetría - y -L se obtuvo una brecha de 0.158 Ry y 0.155 Ry, que equivalen a 2.149 eV y 2.109 eV. La brecha de energía prohibida obtenida aquí es cercana al valor experimental de 1.696 eV para el AlSb reportado en la literatura (Vurgaftman, Meyer, & Ram-Mohan, 2001). La energía total de la red cristalina resulto con valor mínimo de -16.67 Ry caso que corresponde a toda la pequeña fracción de la carga electrónica externa de los átomos residiendo en las esferas vacías de la diagonal de la red cristalina.