静水压力下Si、Ge和GaAs光学性质的计算

我们使用全电子、全势线性丸盒轨道基组，在局域密度近似下，实现了无局域场效应的随机相位近似下的宏观介电函数。该方法用于研究半导体Si、Ge和GaAs在静水压力下的光学性质。有效介电函数的压力依赖性与Go\~ni及其同事的实验数据进行了比较，当使用所谓的“剪刀算符”位移(SOS)来考虑$\Gamma$点处的正确带隙时，发现了极好的一致性。$3d$半芯态在带间跃迁中的效应对静态介电函数$\epsilon_\infty$几乎没有改变；然而，它们对更高光子能量吸收强度的贡献是显著的。自旋轨道耦合对Ge和GaAs的$\epsilon_\infty$有显著影响，但对Si则不然。动力学介电函数中的$E_1$峰对于Si被严重低估，但对于Ge和GaAs仅略微低估，这表明激子效应可能仅对Si很重要。