[cat]Les nanopartícules de silici (silicon quantum dots, Si QDs, en anglès) són interessants materials que es proposen com a candidats per a la tercera generació de cel•les solars. Degut al confinement quàntic de les càrregues elèctriques dins del QD, el valor de l'energia de gap del material augmenta a mesura que la mida del QD disminueix, donant valors més gran que el Si bulk i fent que els QDs de Si siguin uns bons candidats per a dispositius amb valors de l'energia de gap modificables. En aquesta Tesi Doctoral proposem un marc teòric per estudiar el transport electrònic en nanoestructures aportant una descripció ab initio dels estats electrònics, basant-se en l'ús conjunt de dues tècniques: la Teoria del Funcional de la Densitat (Density Funcional Theory, DFT, en anglès) pel modelatge de la densitat d'estats del dispositiu i el Hamiltonià de Transferència (Transfer Hamiltonian, TH, en anglès) per la descripció del transport electrònic. Les principals conclusions d’aquesta Tesi Doctoral són: • En el cas de QDs de Si de pocs nanometres dins de matrius dielèctriques, la interfície fortament no-planar entre el Si i el SiO2 requereix un tractament diferent de la communtment utilitzada en l'heterojunció planar Si/SiO2. En aquesta Tesi Doctoral hem observat que, per Si QDs de mida petita, el model de partícula-dins-d'una-caixa no descriu les densitats d'estats i les barrers de potencial d'una forma acurada. Això és degut a què aquest model no recull l'efecte de la interfície, propietat que sembla ser essencial en la mida nanomètrica. • Respecte el transport electrònic en QDs de Si, Per una banda, el corrent d'electrons (forats) és més gran per a QDs DE Si de mida més gran (petita), i, per l'altra banda, el corrent d'electrons (forats) és més important per a sistemes amorfs (cristal•lins). • Les principals influències de dopatge tipus p (amb B) i tipus n (amb P) és (1) les configuracions de més baixa energia de formació són dins del QD quan dopem amb P, i a la interfície entre el QD i la primera capa d'oxígens quan dopem amb B, i (2) hi ha un millora en la conductivitat per la posició energètica més favorable pel dopatge amb P però no per la posició pel dopatge amb B.
展开▼
