用于能带结构、化学与输运的扩展 Hückel 理论 II：硅

在本文（第二部分）中，我们利用扩展 Hückel 理论 (EHT) 计算其电子结构，为具有重要技术意义的材料——硅——开发了可转移的半经验参数。EHT 参数被优化至体硅能带色散的实验目标值。我们获得了与能带结构特征（如能带边缘和有效质量）非常好的定量匹配，这些结果与硅的 $sp^3 d^5 s^*$ 正交紧束缚模型所得结果具有竞争力。通过计算两种不同取向的重构表面 Si(100) (2x1) 和 Si(111) (2x1) 的能带结构，我们将这些参数应用于不同的物理和化学环境，以研究其可转移性。重现的 $\pi$ 和 $\pi^*$ 表面能带与 DFT-GW 计算及 PES/IPES 实验部分在定量上一致，证明了它们对环境变化的鲁棒性。我们进一步应用硅参数来描述未弛豫的矩形硅纳米线 (SiNW) 的一维能带色散，并演示了使用氢进行表面钝化的 EHT 方法。因此，我们的 EHT 参数为体硅及硅基材料（如接触和表面）提供了定量模型，这些是实现硅基异质结构定量量子输运模拟的关键基础。