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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(jí)與缺陷形成能計(jì)算中的轉(zhuǎn)變能級(jí)的問(wèn)題 已有1人參與
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在能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算中,缺陷會(huì)在禁帶中引入defect level,DOS圖中也可看出,而缺陷形成能的計(jì)算中,可以得到defect transition level, 這兩個(gè)level有何不同? defect transition level對(duì)應(yīng)缺陷電離能,而電離能=導(dǎo)帶 - defect level(施主) 是不是一樣呢? |
VASP計(jì)算資料收集byZF |
金蟲 (著名寫手)
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參看:http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=8467061&authorid=394087 兩種能級(jí)不是一回事。缺陷能級(jí)是真正的能級(jí),缺陷導(dǎo)致的能級(jí)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(jiǎn)言之,缺陷能級(jí)是能帶結(jié)構(gòu)中真正的能級(jí)。 缺陷轉(zhuǎn)變能級(jí)是刻畫不同價(jià)態(tài)缺陷之間的轉(zhuǎn)變,它并不是能帶結(jié)構(gòu)中的能級(jí)。缺陷形成能與電子費(fèi)米能級(jí)(也就是電子的化學(xué)勢(shì))有關(guān)。何為電子費(fèi)米能級(jí),因?yàn)榘雽?dǎo)體中,缺陷可以存在多種價(jià)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(gè)環(huán)境去容納它,這個(gè)容納它的環(huán)境的能量就成為電子的化學(xué)勢(shì)或費(fèi)米能級(jí),它的可能值位于VBM到CBM。不同價(jià)的缺陷的形成能與費(fèi)米能級(jí)相關(guān),當(dāng)某個(gè)費(fèi)米能級(jí)時(shí)如果兩種價(jià)態(tài)的缺陷形成能相等,那么這個(gè)電子費(fèi)米能級(jí)的值就是缺陷轉(zhuǎn)變能級(jí)。對(duì)于受主,電離能就是(0/-)缺陷的轉(zhuǎn)變能級(jí)。 |
金蟲 (著名寫手)
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1. “施主能級(jí)就是導(dǎo)帶以下Ed的位置,受主能級(jí)就在價(jià)帶以上Ea的位置”這是正確的說(shuō)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(shuō)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(shuō)根據(jù)原子核外電子排布模型,該電子會(huì)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(jí),也就是缺陷能級(jí)Ed(有些只有一條缺陷能級(jí),有些有多條),它可以通過(guò)第一原理計(jì)算出來(lái),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(jià)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(jí)”,請(qǐng)問(wèn),該觀點(diǎn)在哪里看到的? |
金蟲 (著名寫手)
金蟲 (小有名氣)
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額。。。這個(gè)帖子還是我發(fā)的,我看了大部分有關(guān)缺陷的書,對(duì)于缺陷能級(jí)都是這么介紹的,缺陷在禁帶中會(huì)引入能級(jí),該能級(jí)的位置就用電離能來(lái)表示,施主能級(jí)就是導(dǎo)帶以下Ed的位置,受主能級(jí)就在價(jià)帶以上Ea的位置,而這些電離能可以通過(guò)電離前后能量的改變來(lái)求得,即兩種不同價(jià)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(jí)。 那么能帶計(jì)算中得到的缺陷的能級(jí),它距離導(dǎo)帶(或價(jià)帶)的距離是不是不等于電離能。 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(lái)看,似乎能帶計(jì)算中得到的缺陷能級(jí)用處不大? |
金蟲 (著名寫手)
金蟲 (小有名氣)
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Ed是施主電離能,Ea是受主電離能, 能帶計(jì)算中得出的缺陷的能級(jí)是實(shí)驗(yàn)中不能直接測(cè)不出來(lái)的,因此缺陷轉(zhuǎn)變能級(jí)更重要,它直接反映了電子的transition ,能在實(shí)驗(yàn)中觀察到。 我覺得,在分析躍遷、復(fù)合、發(fā)光等現(xiàn)象時(shí),用到的都是缺陷轉(zhuǎn)變能級(jí),不知道對(duì)不對(duì)。 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(jì)算 |
木蟲 (著名寫手)
金蟲 (著名寫手)
金蟲 (著名寫手)
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