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windsuk2011金蟲 (小有名氣)
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缺陷能帶結(jié)構(gòu)中的能級與缺陷形成能計算中的轉(zhuǎn)變能級的問題 已有1人參與
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在能帶結(jié)構(gòu)計算中，缺陷會在禁帶中引入defect level，DOS圖中也可看出，而缺陷形成能的計算中，可以得到defect transition level， 這兩個level有何不同？ defect transition level對應(yīng)缺陷電離能，而電離能=導(dǎo)帶 - defect level（施主） 是不是一樣呢？ |
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windsuk2011: 金幣+10, ★有幫助 2015-02-01 11:36:44
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參看：http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=8467061&authorid=394087 兩種能級不是一回事。缺陷能級是真正的能級，缺陷導(dǎo)致的能級可以被電子占據(jù)，也可以不被電子占據(jù)，可以提供電子的躍遷，和電子-空穴的復(fù)合。簡言之，缺陷能級是能帶結(jié)構(gòu)中真正的能級。 缺陷轉(zhuǎn)變能級是刻畫不同價態(tài)缺陷之間的轉(zhuǎn)變，它并不是能帶結(jié)構(gòu)中的能級。缺陷形成能與電子費米能級（也就是電子的化學(xué)勢）有關(guān)。何為電子費米能級，因為半導(dǎo)體中，缺陷可以存在多種價態(tài)，這就涉及到某種原子得到或失去電子，那么這失去的電子要被一個環(huán)境去容納它，這個容納它的環(huán)境的能量就成為電子的化學(xué)勢或費米能級，它的可能值位于VBM到CBM。不同價的缺陷的形成能與費米能級相關(guān)，當(dāng)某個費米能級時如果兩種價態(tài)的缺陷形成能相等，那么這個電子費米能級的值就是缺陷轉(zhuǎn)變能級。對于受主，電離能就是（0/-)缺陷的轉(zhuǎn)變能級。 |
3樓2015-01-28 17:28:35
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ljw4010: 金幣+2, 謝謝指導(dǎo)解答！ 2015-01-31 21:30:30
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1. “施主能級就是導(dǎo)帶以下Ed的位置，受主能級就在價帶以上Ea的位置”這是正確的說法。你的帖子我詳細(xì)回復(fù)了2次，再解釋一遍�，F(xiàn)在用施主雜質(zhì)為例說明。施主能提供多于的電子給導(dǎo)帶，多于的電子被束縛在施主原子周圍，根據(jù)類氫原子模型或者說根據(jù)原子核外電子排布模型，該電子會以一定的分離的能量占據(jù)施主周圍，這些分離的能量值就是施主中多余的電子的能級，也就是缺陷能級Ed（有些只有一條缺陷能級，有些有多條），它可以通過第一原理計算出來，DOS圖，能帶圖中也能看見。電離就是將該多余的電子激發(fā)到導(dǎo)帶底，很明顯，需要的能量就是Ec-Ed，這里Ec是導(dǎo)帶底的能量。 2. "即兩種不同價態(tài)的缺陷形成能之差除以電荷差，也就是缺陷轉(zhuǎn)變能級”,請問，該觀點在哪里看到的？ |
10樓2015-01-29 19:48:24
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2樓2015-01-28 17:15:31
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額。。。這個帖子還是我發(fā)的，我看了大部分有關(guān)缺陷的書，對于缺陷能級都是這么介紹的，缺陷在禁帶中會引入能級，該能級的位置就用電離能來表示，施主能級就是導(dǎo)帶以下Ed的位置，受主能級就在價帶以上Ea的位置，而這些電離能可以通過電離前后能量的改變來求得，即兩種不同價態(tài)的缺陷形成能之差除以電荷差，也就是缺陷轉(zhuǎn)變能級。 那么能帶計算中得到的缺陷的能級，它距離導(dǎo)帶（或價帶）的距離是不是不等于電離能啊？ The thermodynamic transition levels are not to be confused with the single-particle Kohn–Sham states that result from band-structure calculations for a single charge state. It is important to realize that the Kohn-Sham (KS) levels that result from a bandstructure calculation for the center cannot directly be identified with any levels that are relevant for experiment。 還有，從這兩句話來看，似乎能帶計算中得到的缺陷能級用處不大��？ |
4樓2015-01-28 19:21:52
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5樓2015-01-29 01:20:30
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Ed是施主電離能，Ea是受主電離能， 能帶計算中得出的缺陷的能級是實驗中不能直接測不出來的，因此缺陷轉(zhuǎn)變能級更重要，它直接反映了電子的transition ，能在實驗中觀察到。 我覺得，在分析躍遷、復(fù)合、發(fā)光等現(xiàn)象時，用到的都是缺陷轉(zhuǎn)變能級，不知道對不對。 First-principles calculations for point defects in solids，REVIEWS OF MODERN PHYSICS, VOLUME 86, JANUARY–MARCH 2014 這篇文獻(xiàn)中基本沒提缺陷的能帶結(jié)構(gòu)計算 |
6樓2015-01-29 10:06:30
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7樓2015-01-29 16:38:35
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8樓2015-01-29 18:57:41
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9樓2015-01-29 19:08:47
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