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hwceng0816

木蟲 (著名寫手)

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[交流] 關(guān)于簡單讀取態(tài)密度圖和能帶信息的方法

本人不是學(xué)量子力學(xué)，或者凝聚態(tài)物理什么的，對(duì)能帶圖和態(tài)密度的所有了解都是看文獻(xiàn)得到的一點(diǎn)知識(shí)，我想如果要把這兩個(gè)圖完全看懂，必定要花費(fèi)很多時(shí)間，對(duì)于非專業(yè)的我們來說，只要能讀取一些簡單的信息就可以，所以我想請(qǐng)懂的你們來幫我指點(diǎn)一下，計(jì)算是用CASTEP做計(jì)算的。

為了說明問題，我上傳了一個(gè)態(tài)密度，我想知道怎樣從態(tài)密度看出帶隙的大�。苛硗馕墨I(xiàn)說帶隙越大，這種物質(zhì)的表現(xiàn)問脆性，有這么一個(gè)說法嗎？
我大概知道，在能帶圖上，費(fèi)米能級(jí)以上是導(dǎo)帶，以下是價(jià)帶，導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂?shù)木嚯x為帶隙，也叫禁帶寬，那么從態(tài)密度上怎么看帶隙呢？

最后，通過這個(gè)問題，我希望初學(xué)者能很快的上手。

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1樓 2012-03-25 16:41:19

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hwceng0816

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8樓: Originally posted by youji at 2012-03-26 09:28:06:
大部分純的硅材料或者納米結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體（不是所有，取決于結(jié)構(gòu)）。
圖片中的體系應(yīng)該是K摻雜Si的這樣一種體系。
據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，圖中沒摻雜的Si體系應(yīng)該是半導(dǎo)體，如果該體系符合剛性能帶近似的話，中性半導(dǎo)體的帶 ...

帶隙主要看哪一部分？我只想知道簡單判斷態(tài)密度上的帶隙。

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10樓2012-03-26 14:29:50

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liliangfang: 金幣+1, 謝謝交流 2012-03-26 08:39:55

從這個(gè)圖看的話，費(fèi)米面穿過能帶，即費(fèi)米能級(jí)處態(tài)密度非零，這樣的體系為金屬導(dǎo)電性，帶隙為零，不是半導(dǎo)體，半導(dǎo)體的帶隙是非零的。

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6樓2012-03-26 08:36:34

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youji

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fzx2008: 金幣+3, 謝謝指教 2012-03-26 09:29:29
hwceng0816: 金幣+1 2012-05-19 14:14:58

引用回帖:

7樓: Originally posted by hwceng0816 at 2012-03-26 09:09:19:
你這樣的理解錯(cuò)誤了，首先這個(gè)圖的帶隙不為0，怎么能看出是0呢？體系貌似是半導(dǎo)體吧

大部分純的硅材料或者納米結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體（不是所有，取決于結(jié)構(gòu)）。
圖片中的體系應(yīng)該是K摻雜Si的這樣一種體系。
據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，圖中沒摻雜的Si體系應(yīng)該是半導(dǎo)體，如果該體系符合剛性能帶近似的話，中性半導(dǎo)體的帶隙在 1.2 eV左右。
但是，現(xiàn)在是K摻雜后的體系DOS的圖片。圖中，費(fèi)米能級(jí)處態(tài)密度是有非零的具體數(shù)值的，意味著費(fèi)米面與能帶交叉，產(chǎn)生了部分填充的能帶。
這樣的體系，很顯然具有導(dǎo)電性的金屬行為，帶隙為零。

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8樓2012-03-26 09:28:06

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lfzlpd

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以前，好像不是很久很久以前，小木蟲有一個(gè)關(guān)于DOS的貼，說過這樣一句：DOS圖中可以看出“贗能隙”，也就是在費(fèi)米能及兩側(cè)分別有兩個(gè)尖峰，而且兩尖峰之間的DOS并不為零。贗能隙直接反映出成鍵的共價(jià)性強(qiáng)弱，越寬越能說明共價(jià)越強(qiáng)。共價(jià)性越強(qiáng)(你就對(duì)照你的結(jié)果和要說明的問題，自己開發(fā)吧)... ...
另外，導(dǎo)帶最低和價(jià)帶最高的差為帶隙在DOS中也是適用的，置于樓上有哥們說你的價(jià)帶越過費(fèi)米能及了，就是金屬，怎么說了，這是一個(gè)不同領(lǐng)域的人的不同說法，從導(dǎo)電性講，也對(duì)，但也不能否認(rèn)有隙的存在。

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11樓2012-03-26 22:44:50

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Feynmanux

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hwceng0816: 金幣+1, 謝謝你��！你回答的很專業(yè)，很通俗易懂，符合我提問題的初衷。 2012-03-25 22:54:06
liliangfang: 金幣+1, 謝謝交流 2012-03-26 08:40:30

從態(tài)密度圖看帶隙,只能看個(gè)大概,很難看出確定的值.
你這個(gè)的帶隙就在0.3-1.5那里.

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2樓2012-03-25 19:50:50

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能帶圖上，費(fèi)米能級(jí)以上是導(dǎo)帶，以下是價(jià)帶，導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂?shù)木嚯x為帶隙，也叫禁帶寬

這不說的清清楚楚了么...

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3樓2012-03-25 19:52:09

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xueht987

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liliangfang: 金幣+1, 謝謝交流 2012-03-26 08:40:07

帶隙越大的話不就說明其絕緣體的傾向越大，一般的陶瓷等都是帶隙很大的絕緣體，呈脆性是有可能的，個(gè)人理解，呵呵

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4樓2012-03-25 21:08:45

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3樓: Originally posted by Feynmanux at 2012-03-25 19:52:09:
能帶圖上，費(fèi)米能級(jí)以上是導(dǎo)帶，以下是價(jià)帶，導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂?shù)木嚯x為帶隙，也叫禁帶寬

這不說的清清楚楚了么...

我想從態(tài)密度圖上分析

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5樓2012-03-25 22:53:18

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6樓: Originally posted by youji at 2012-03-26 08:36:34:
從這個(gè)圖看的話，費(fèi)米面穿過能帶，即費(fèi)米能級(jí)處態(tài)密度非零，這樣的體系為金屬導(dǎo)電性，帶隙為零，不是半導(dǎo)體，半導(dǎo)體的帶隙是非零的。

你這樣的理解錯(cuò)誤了，首先這個(gè)圖的帶隙不為0，怎么能看出是0呢？體系貌似是半導(dǎo)體吧

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7樓2012-03-26 09:09:19

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樓上都是高手！。。
新手學(xué)習(xí)中！
好帖

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9樓2012-03-26 09:45:40

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lp1986722

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這個(gè)應(yīng)該是有帶隙的。這個(gè)DOS圖說明在參雜后，introduced an impurity level above the VBM. 帶隙是減小的，而不是0.

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12樓2012-04-23 23:18:30

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付氏變換

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這圖形你采用的精度不夠，在費(fèi)米能級(jí)右邊還有數(shù)值，應(yīng)該是為零才對(duì)，你選用的精度太大了，在ms里可以這樣調(diào)精度analysis—Density of states—more—Smearing width（調(diào)里邊的值小點(diǎn)），如果你調(diào)得很小就會(huì)發(fā)現(xiàn)費(fèi)米能級(jí)處為零，然后費(fèi)米能級(jí)到右邊有數(shù)值的地方就是能隙。

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13樓2012-05-06 21:12:04

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13樓: Originally posted by 付氏變換 at 2012-05-06 21:12:04
這圖形你采用的精度不夠，在費(fèi)米能級(jí)右邊還有數(shù)值，應(yīng)該是為零才對(duì)，你選用的精度太大了，在ms里可以這樣調(diào)精度analysis—Density of states—more—Smearing width（調(diào)里邊的值小點(diǎn)），如果你調(diào)得很小就會(huì)發(fā)現(xiàn)費(fèi)米 ...

這個(gè)操作的具體意義是什么，是什么寬度？英文專業(yè)名詞不通

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14樓2012-08-27 11:56:12

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