Beryllium Effect on the Energy Band Gaps and the Electronic Charge Density of the Alloy (Be, Cd) Se

In the present study, we have computed the electronic band structure and electronic charge density of the alloy (Be, Cd)Se in the zinc-blende structure; using the local Empirical Pseudopotential Method (EPM), which takes into account the disorder effect into the Virtual Crystal Approximation (VCA) by introducing an effective potential disorder. The obtained results show a reasonable agreement with the available experimental data. Detailed plots of the valence charge distribution along the [111] direction and in the (110) plane are also presented and discussed.

Electronic and optical properties of ternary alloys ZnxCd1−xS, ZnxCd1−xSe, ZnSxSe1−x, MgxZn1−xSe

The empirical pseudopotential method (EPM) within the virtual crystal approximation (VCA) is used to calculate the electronic and optical properties of ternary alloys ZnxCd1−xS, ZnxCd1−xSe, ZnSxSe1−x and MgxZn1−xSe. The alloy band structures and energy gaps are calculated using VCA which incorporates the compositional disorder as an effective potential. The calculated band structures for the ZnxCd1−xS, ZnxCd1−xSe and ZnSxSe1−x alloys show a direct band gap in the whole range of the concentration except for the MgxZn1−xSe alloy which presents a crossover from the direct gap to the indirect one.Also the dependence of the refractive index on the concentration is calculated for each ternary alloy. This parameter is found to depend nonlinearly on the alloy concentration. A detailed comparison of our results with experimental data and works of other authors has led to a good agreement.

Study on anisotropies and momentum densities in AlN, GaN and InN by positron annihilation

The independent particle model (IPM) coupled with empirical pseudopotential method (EPM) was used to compute the thermalized positron charge densities in specific family of binary tetrahedrally coordinated crystals of formula ANB8-N. Initial results show a clear asymmetrical positron charge distribution relative to the bond center. It is observed that the positron density is maximum in the open interstices and is excluded not only, from the ion cores but also to a considerable degree from the valence bonds. Electron-positron momentum densities are calculated for the (001,110) planes. The results are used to analyze the positron effects in AlN, GaN and InN compounds. Our computational technique provides the theoretical means of interpreting the k-space densities obtained experimentally using the twodimensional angular correlation of annihilation radiation (2D-ACAR).

Electronic and structural properties of wurtzite III-V and II-VI structures

The electronic and structural properties of wurtzite InN, ZnS and CdSe structures are studied using the empirical pseudopotential method (EPM). The principal energy at Γ of wurtzite InN, ZnS and CdSe compounds are calculated. Band structure of wurtzite InN, ZnS and CdSe materials are presented. Other quantity such as bulk modules by meansof our model is calculated.

Electronic and optical properties of semiconductor nanostructures

Στόχος της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη των ηλεκτρονικών και οπτικών ιδιοτήτων νανοδομώνημιαγωγών κάνοντας χρήση κατάλληλων υπολογιστικών μεθόδων και τεχνικών. Η διατριβή χωρίζεταισε τρία μέρη.Το πρώτο μέρος εστιάζει στην θεωρία της ενεργούς μάζας (Effective-mass Theory) και τις εφαρμογέςτης. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο και δίνεται μίασυνοπτική περιγραφή των συνηθέστερων μεθόδων επίλυσης της μονοηλεκτρονιακής εξίσωσης τουSchrodinger, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην μέθοδο μορφοποίησης δυναμικού (Potential MorphingMethod). Στα επόμενα κεφάλαια του πρώτου μέρους οι τεχνικές και μέθοδοι που περιγράφηκανχρησιμοποιούνται για την μελέτη κρίσιμων ιδιοτήτων και παραμέτρων σε νανοσυστήματα ημιαγωγών.Μεταξύ αυτών είναι: i) η ενέργεια δέσμευσης υδρογονοειδών προσμίξεων τύπου δότη υπό τηνεπίδραση στατικού ηλεκτρικού ή/και μαγνητικού πεδίου, ii) γραμμικές και μη γραμμικές οπτικέςιδιότητες που συνδέονται με intraband μεταβάσεις εντός ζώνης σε κβαντικές τελείες ημιαγωγών,κβαντικές τελείες με δομή πυρήνα-φλοιού και σε μεικτά συστήματα κβαντικής τελείας – κβαντικούδακτυλίου.Το δεύτερο μέρος εστιάζει στην θεωρία των ψευδοδυνάμικών και τις εφαρμογές της. Αρχικάπαρουσιάζεται το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο της μεθόδου εμπειρικών ψευδοδυναμικών(Empirical Pseudopotential Method) καθώς επίσης και της μεθόδου αλληλεπίδρασης διαμορφώσεων(Configuration Interaction). Στην συνέχεια, οι προαναφερθείσες τεχνικές εφαρμόζονται στην μελέτη τωνηλεκτρονικών και οπτικών ιδιοτήτων σε μία πληθώρα νανοδομών ημιαγωγών II-VI. Μεταξύ τωνιδιοτήτων αυτών είναι: το ενεργειακό χάσμα, η μετατόπιση Stokes, η λεπτή δομή των εξιτονίων, ηοπτική πόλωση και τα φάσματα απορρόφησης.Το τρίτο μέρος της διατριβής περιλαμβάνει το παράρτημα, στο οποίο παρατίθενται οι δώδεκαδημοσιευμένες εργασίες.