Introducción a la modelización computacional desde primeros principios y al uso de técnicas experimentales para la caracterización de materiales para aplicaciones en la Industria fotovoltaica (2018)
El sulfuro de estaño (SnS) es un mineral abundante en la tierra el cual ha despertado gran interés en la actualidad por ser un calcogenuro semiconductor con band gap indirecto, que presenta alta conductividad y a su vez alto coeficiente de absorción. Estas características lo convierten en un material con una gran variedad de aplicaciones para la industria fotovoltaica. En el presente trabajo se desarrolla el análisis de la estructura de bandas y el cálculo de masas efectivas del SnS con simetría (Aem2) 39 para un sistema de 8 átomos. El cálculo se llevó a cabo desde primeros principios en el marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), cuyo formalismo está implementado en el software Abinit, usando el método del proyector de ondas aumentadas (PAW), que además de generar buenas aproximaciones, es de bajo costo computacional, lo que permite estudiar sistemas conformados por gran cantidad de electrones. El análisis de masas efectivas se realizó mediante la teoría de perturbación del funcional de la densidad (DFPT) lo que permitió estudiar las bandas extremas junto con la movilidad de los portadores de manera más precisa. Posteriormente, se propuso el cálculo para dos sistemas: i) distorsión del parámetro de red del SnS a partir de datos experimentales conformado por 64 átomos y ii) sistema con una vacancia de estaño en la estructura del SnS; los cuales requieren un desdoblamiento de la estructura electrónica de bandas.