Origen de la renormalización del gap óptico en semiconductores de tipo N

VALENTINA A. ROVASIO; MARÍA BELÉN OVIEDO; BARUZZI, ANA M.; IGLESIAS, RODRIGO A.

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021

Introducción: Experimentalmente se ha observado que al aplicar un potencialeléctrico a un punto cuántico semiconductor se genera un aumento de laconcentración de portadores de carga negativa en la banda de conducción cristalina(BCC), resultando en un ensanchamiento del gap óptico que se observa en el espectrode absorción.1 Este efecto se conoce como corrimiento de Burstein-Moss.2,3 En estetrabajo se muestra, a partir de simulaciones computacionales de primeros principios, elorigen y la magnitud de la renormalización del ensanchamiento del gap óptico.Resultados y Conclusiones: Demostramos, contrariamente a lo que sostiene elparadigma actual, que la contribución fundamental a la renormalización del gap ópticocorresponde a la reestructuración de la estructura electrónica de la BCC, en lugar delcorrimiento rígido del nivel de Fermi y de los bordes de las bandas electrónicas delsemiconductor. Por otra parte, mostramos que la reestructuración de la BCC y elefecto de Burstein-Moss depende de la polaridad del solvente. Estos resultado brindanun panorama de las condiciones óptimas para modular el gap óptico de los puntoscuánticos semiconductores, como por ejemplo la elección de los átomos o ionesdopantes y solventes. La importancia de modular este gap se debe a que estos puntoscuánticos son una parte escencial de la mayoría de los dispositivos optoelectrónicos,como diodos emisores de luz, células solares fotovoltaicas, entre otros.Referencias1) Jacobsson T. J.; Edvinsson T. J. Phys. Chem. C. 2014, 118, 12061-12072.2) Burstein, E. Phys. Rev. 1954, 93, 632−633.3) Moss, T. S. Proc. Phys. Soc. London, B 1954, 67, 775−782