ESTUDO TEÓRICO, ATRAVÉS DA TEORIA DO FUNCIONAL DA DENSIDADE, DAS PROPRIEDADES ÓPTICAS, ELETRÔNICAS E ESTRUTURAIS DO ALAS, DO TIPO FCC, VARIANDO A CONCENTRAÇÃO DA IMPUREZA TL

Os novos materiais funcionais (assim chamados porque não se encontram na natureza,sendo obtidos por tecnologias de engenharia de materiais) constituem um importanteramo de pesquisa em ciência e engenharia de materiais por conta de sua aplicabilidadena indústria. Dentre esses materiais, os do grupo III-V da tabela periódica são os quetêm mais se destacado, como por exemplo o Nitreto de Gálio (GaN). Esses materiaispossuem uma característica especial que os tornam interessantes para aplicações emdispositivos optoeletrônicos: o gap.O gap é uma das propriedades mais importantes nos semicondutores, porque determinaa transição eletrônica entre os estados de energia, que é mediada principalmente pelaradiação eletromagnética (Rezende, 2014). Assim, o controle do gap dos materiaissemicondutores permite a criação de dispositivos como os lasers, células fotovoltaicas,detectores de radiação, entre outros. Um dos métodos utilizados para controlar o gap éatraveś da introdução de impurezas no material, num processo chamado de dopagem,em que há a inserção átomos de elementos diferentes daqueles que compõem a rede domaterial. De acordo com estudos teóricos recentemente publicados Dantas et al. (2008)e Silva et al. (2005), a inclusão de átomos de tálio (Tl) nesses materiais provoca adiminuição do gap. Estudos teóricos conduzidos anteriormente pelos autores tambémsugerem que a introdução de Tl em Arseneto de Alumínio (AlAs) provoca umadiminuição do gap, além de outras modificações nas propriedades eletrônicas eestruturais material. Dessa forma, isso o abre um novo campo de investigação nosubconjunto dos materiais III-V, pois a introdução de uma impureza, tal como Tl, podeser usada para controlar as propriedades desses materiais, tornando-os materiaisfuncionais. O controle do gap, por exemplo, pode permitir que sejam fabricadosmateriais cuja absorção de radiação possa variar, permitindo criar materiais comdiversas aplicabilidades apenas controlando a inclusão da impureza Tl.Foram feitas simulações em computador de um cristal de AlAs dopado com Tlusando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT), descrita por Hohenberg & Kohn(1964) e por Kohn & Sham (1965), implementada no software WIEN2k por Blaha,Schwarz et al. (2013), sendo possível calcular as propriedades de interesse, comodensidade de estados, gap óptico, a função dielétrica e as propriedades estruturais domaterial