ZnX (X = O, S, Se, Te) 的电子结构与能带参数
材料科学
2009-11-11 v1
摘要
对具有闪锌矿和纤锌矿结构的锌单硫族化合物进行了第一性原理密度泛函计算。结果表明，局域密度近似低估了带隙，错误定位了 Zn-3d 态的能级，并高估了晶体场劈裂能。在不考虑自旋轨道耦合的情况下，所有考虑的 ZnX 相在价带顶的态序均正常。当在计算中引入自旋轨道耦合后，闪锌矿和纤锌矿相的 ZnO 变得反常。研究表明，Zn-3d 电子是导致这种反常态序的原因。计算了电子和空穴的有效质量，发现空穴具有显著的各向异性且比电子重，这与实验结果一致。计算得到的带隙及相关参数的典型误差源于强库仑关联，这种关联在 ZnO 中尤为显著。研究发现，LDA+U 方法能够修正 Zn-3d 电子的强关联效应，从而改善了与实验确定的 Zn-3d 能级位置的一致性。因此，它显著提高了纯 LDA 计算中低估的参数。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0608107,
title = {Electronic structure and band parameters for ZnX (X = O, S, Se, Te)},
author = {S. Zh. Karazhanov and P. Ravindran and U. Grossner and A. Kjekhus and H. Fjellvag and B. G. Svensson},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0608107},
year = {2009}
}
备注
7 pages, 3 figures, 2 tables, ICAM-ICMAT conference, 2005