利用第一性原理计算重对齐无机半导体能带边的绝对参考能量
材料科学
2018-12-12 v2
摘要
针对从第一性原理模拟中寻找绝对参考能量以重对齐半导体价带顶与导带底这一挑战，基于在平面波计算（以当前最先进的密度泛函理论实现）中提出一种理论方法。我们研究了一些无机二元半导体，包括氧化物与非氧化物，例如金红石相与锐钛矿相 TiO2、纤锌矿 ZnO、金红石相 SnO2、闪锌矿相 GaP、GaAs、InP、ZnTe、CdS、CdSe 以及 SiC，这些半导体以其独立和/或异质结构形态在光电化学、光电子器件应用中众所周知且具重要定性意义。这些已知半导体的计算能带边依据我们提出的绝对真空参考能量进行重对齐，该参考能量由我们所提出的修正定义，并与平带电容测量得到的可用实验值比较。预测结果与已知的实验平带测量数据相当吻合。我们对这十一种化合物估计的平均绝对误差范围约为 0.17 eV，接近已知实验极限 0.10–0.20 eV。
引用
@article{arxiv.1812.01293,
title = {Absolute Reference Energy to Realign the Band-edges of Inorganic Semiconductors Using First-principles Calculations},
author = {Tilak Das and Xavier Rocquefelte and Stèphane Jobic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.01293},
year = {2018}
}
备注
21 Pages Manuscript, with 4 Figures and 2 Tables. SI report 12 Pages