Modeling Size and Shape Dependence of Electro-Optical Properties of Semiconductor Nanosolids

材料科学 电介质 半导体 带隙 声子 纳米材料 纳米线 小型化 凝聚态物理 纳米尺度 晶格常数 光学 纳米技术 光电子学 衍射 物理
作者
M.P. Singh,Seskhantso Lara,N.J. Matjelo,Limakatso Lepekola,Moruti Kao,Mampesi Thato Matobako
出处
期刊:International Journal of Nanoscience [World Scientific]
卷期号:22 (06)
标识
DOI:10.1142/s0219581x23500527
摘要

Based on cohesive energy, the size and shape effect on Bandgap, Dielectric constant and Phonon frequency of low-dimension semiconductor nanomaterials are predicted with structural miniaturization down to the nanoscale. It is projected that nanomaterial’s optical and electrical properties no longer remain constant but become tunable. The model reports that the bandgap increases while the dielectric constant and phonon frequency drop on decreasing size to the nanoscale. The bandgap variation, dielectric constant and phonon frequency are reported for spherical, thin film, nanowire, regular tetrahedral and regular octahedral shapes of semiconductor nanosolids. The shape effect becomes prominent as the form changes from spherical to regular tetrahedral shape up to the size limit of 20 nm. A good agreement between our model predictions and the available experimental and simulation data justifies the theory’s validity.

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