Etude des propriétés structurales et électroniques de la surface de couches minces d'oxyde d'étain avec un déficit en oxygènes et contenant des impuretés d'antimoine

Abstract

Nous avons présenté dans ce travail une étude théorique de l’évolution en fonction de la teneur en antimoine et en oxygène des propriétés structurales et électroniques de la surface (110) de l’oxyde d’étain. L’étude entreprise utilise la théorie de la fonctionnelle densité périodique SCF-LCAO-DFT/ B3LYP périodique. La surface (110) est représentée par le modèle slab périodique. Les ions Sb sont incorporés par substitution aux ions Sn de la surface (110) dans un rapport 0 ≤Sb/Sn (%) ≤ 25. La substitution des ions Sb aux ions Sn entraîne une reconstruction de la surface (110). L'analyse de la population de Mulliken et de la densité de charge montre une similitude entre les effets de la relaxation, de la présence de sites d'oxygène vacants et celui des ions Sb sur la structure électronique en surface. Les trois effets favorisent le caractère ionique de la liaison Sn-O si celle-ci est située dans le plan de la surface (110) et covalent si elle est portée par le plan perpendiculaire à la surface (110). Lorsque la concentration des ions Sb est dans un rapport 4.34 ≤Sb/Sn (%) ≤ 14.28, la surface (110) présente une conductivité électrique optimale.