بررسي اثر اندازه نانو ذره ZnS بر روي گاف انرژي و جرم موثر آن

Investigation of quantum size effect on band gap and effective mass of ZnS nano-particle

در اين مقاله با استفاده از تقريب جرم موثر تغييرات گاف انرژي نانو ذره ZnS را به دست آورديم . مشاهده شد كه اين تقريب براي ابعاد كوچكتر از 20 5 nm كارآمد نمي باشد . به همين علت با استفاده از رهيافت تابعي چگالي روش ديگري را براي به دست آوردن گاف انرژي ابعاد كوچكتر ارائه داديم كه نه تنها روش ارائه شده همانند تقريب جرم موثر پديده جابجايي آبي را توصيف مي كرد بلكه چگونگي تغييرات جرم موثر با ابعاد نانو ذره را نيز نشان مي داد . همچنين با وارد كردن اين تغييرات در تقريب جرم موثر توانستيم اين روش را بهبود بخشيده و آن را براي ابعاد كوچكتر نيز استفاده كنيم .

In this paper we calculate the band gap of ZnS nano particle and show that it increases with decreasing its size The simplest way for discussing this phenomenon and finding the band gap for different sizes is effective mass approximation. We show, this method isn't accurate for particles smaller than 2.5 nm. This is due to the fact that the effective mass of particles at this size is dependent of size. To calculate the band gap of small size ZnS, the density functional theory was used. This theory has also used to determine the effective mass for various particle sizes. Our calculation indicates the appearance of blue shift by decreasing the size of particle