GaSe 与 InSe 多型体的结构与电子性质比较研究
材料科学
2018-08-10 v1
摘要
本文通过密度泛函理论（DFT）内的第一性原理计算，研究了层状 GaSe 和 InSe 半导体的平衡晶体结构、电子能带色散和带隙值，每种半导体均以四种多型体为代表。测试了多种考虑色散相互作用的实用算法，从经验 Grimme 校正到多体色散方案。由于计算中达到了极高的技术精度，不同多型体的近简并能-体积曲线得以分辨，并得出了关于竞争多型体相对稳定性的结论。预测了在不同多型体之间的平衡在静水压作用下将如何发生偏移。从识别不同多型体特有特征的角度检查了能带结构，并考察了由于对交换关联（XC）势采用修正的 Becke-Johnson（mBJ）方案而引起的能带色散变化。作为改进带隙值预测的另一种途径，按照 HSE06 方案对能带结构进行了杂化泛函计算，并讨论了其与 mBJ 结果的关系。两种方法均与实验结果和最先进的 GW 计算吻合良好。在直接带隙与间接带隙存在激烈竞争的情况下（例如在 GaSe 中）识别出了一些差异；此外，根据 mBJ 和 HSE06 方案，揭示相对局域态的能带精确排布略有不同。
引用
@article{arxiv.1803.08158,
title = {Comparative study of structural and electronic properties of GaSe and InSe polytypes},
author = {Juliana Srour and Michael Badawi and Fouad El Haj Hassan and Andrei Postnikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.08158},
year = {2018}
}
备注
16 pages, 6 figures