(GaAs)_1(AlAs)_1(001)超晶格电子结构的从头计算

本文用密度泛函线性丸盒轨道原子球近似方法(DFT-LMTO-ASA)对(GaAs)_1(AlAs)_1(001)超晶格的电子结构进行了第一原理性计算。利用Lowdin微扰法在矩阵元中计入d态的影响,可使本文方法仅用阶数很小(32×32)的久期方程便可较满意地处理这个超晶格系统。计算并讨论了该超晶格的带隙,导带极小值处各本征态的分波特性以及GaAs和AlAs层间的价电子转移。我们的结果同最近用计算量大得多的从头算赝势法和完整势线性缀加平面波(FLAPW)法所得的结果进行了比较。结果表明,本文方法不仅具有合理的精度,而且有快速高效率的特点,更适于研究层数较多或结构更复杂的半导体超晶格,如(GaAs)m(AlAs)n等系统的电子结构性质。     

共轭聚合物PPV及其衍生物的能带研究

基于聚合物发光二极管(PLED)器件全色系的构想,对有机高分子共轭聚合物PPV C8H6) n及其一种烷氧基的衍生物 C14H18O2 n用扩展H櫣ckel方法(EHM)进行了能带结构、电子态密度的计算.所得到的带隙与实验观察值符合较好,为研究PPV及其烷氧基衍生物一族的带隙变化规律提供了一些有意义的参考.     

TM掺杂Ⅱ-Ⅳ-Ⅴ2黄铜矿半导体的电磁性质

利用自旋局域密度泛函的第一性原理对3d过渡金属(TM=V，Cr，Mn，Fe，Co和Ni)掺杂的Ⅱ-Ⅳ-Ⅴ2(CdGeP2和ZnGeP2)黄铜矿半导体的电磁性质进行系统计算，结果发现：V和Cr掺杂的CdGeP2和ZnGeP2将出现铁磁状态(FM)，Mn，Fe以及Co掺杂的CdGeB和ZnGeP2将出现反铁磁状态(AFM)，而Ni掺杂时，稀磁半导体(DMS)的磁性比较不稳定，其中Cr掺杂的CdGeP2和ZnGeP2将可能是具有较高居里温度Tc的DMS，当TM-3d电子的t2g态部分被填充时，其掺杂的DMS将出现FM状态；而当TM-3d电子的t2g态全满或者全空时，其掺杂的DMS将出现AFM状态，在(Cd，Mn)GeP，和(Zn，Mn)(GeP2中分别掺入电子和空穴载流子，可以发现载流子是否具有TM-3d电子的巡游特性是。DMS是否出现FM状态的主要原因。     

ZnSe：Mn电子态的DV—SCC原子簇计算

本文用DV-SCC原子簇方法计算了ZnSe:Mn的电子态。Mn3d杂质态位于带隙中,与Se4p及Zn4s有较强的杂化,对三种情况下电子态的分析认为,簇外电荷量及原子簇电荷量的选取方法,对结果影响很大,自旋极化计算,得到的Mn 3d杂质态的跃迁能量与实验值很好地符合。用自洽场方法计算的晶场参数表明:自洽方法,被函数靠近芯区部分分布较合理,外部分布误差较大。     

STUDY OF MICROSTRUCTURE AND ELECTROLUMINESCENCE OF ZINC SULFIDE THIN FILM

The electroluminscent zinc sulfide thin film doped with erbium, fabri cated by thermal evaporation with two boats, are examined. The surface and internal electronic states of ZnS thin film are measured by means of X-ray diffracti on and X-ray photoemission spectroscopy. The information on the relations between electroluminescent characteristics and internal electronic states of the film is obtained. And the effects of the microstructure of thin film doped with rare earth erbium on electroluminescence are discussed as well.     

n-Ga1-xAlxAs的能带结构和Hall迁移率

本文提出一种分析三元半导体合金霍尔迁移率随组分变化的半经验方法.详细描述了GaAlAs电子迁移率变化与能带结构的关系.在导带Γ-L-X三能谷模型的基础上,引进能谷迁移率内插法,给出了霍尔迁移率随组分变化的理论公式,对GaAlAs进行具体计算发现同现有的实验结果符合得很好.理论曲线与实验的拟合采用L带电子迁移率作为可调参数.研究表明,至今了解很少的L带迁移率在1200～600cm2/v·s之间变化,同时确认,在0.15相似文献   

硅基超晶格Si1-xSnx/Si的能带结构

由于Si基发光材料能与现有的Si微电子工艺兼容,其应用前景被广泛看好. 设计具有直接带隙的Si基材料,备受实验和理论研究者的关注. 本文根据芯态效应、电负性差效应和对称性效应设计了Si基超晶格Si_1－xSn_x/Si. 其中Si_0.875Sn_0.125/Si为直接带隙材料. 在密度泛函框架内,采用平面波赝势法计算表明,Si_0.875Sn_{0.125相似文献}   

密度泛函理论的若干进步

密度泛函理论（ＤＦＴ）作为处理非均匀相互作用多粒子体系的近似方法已经在计算凝聚态物理、计算材料科学和计算量子化学诸多领域取得巨大成功并获得广泛应用。然而它也存在一些被广泛关注的弱点或困难。例如关于激发态问题,强关联问题和处理大原子数复杂体系方面的困难。本将针对ＤＦＴ在以上三方面的问题,评述近年来的主要努力和进展。着重量介绍最近发展的含时间密度泛函理论（ＴＤＦＴ）,它有可能发展成为处理激发态问题的标准方法。关于强电子关联体系的处理,主要介绍ＬＤＡ以外的新发展,包括ＬＤＡ＋＋方法和计及动力学平均场理论的ＬＤＡ＋ＤＭＦＴ方法。最后,评述ＤＦＴ框架内的线性标度Ｏｒｄｅｒ－Ｎ算法的物理基础和主要策略。该算法将在处理大原子数复杂体系问题上发挥重要作用。     

激发态过程的多体理论方法

描述多电子体系的绝大部分参量可实验测量,如吸收光谱、发光光谱和激子效应等,都涉及电子激发态的正确描述。密度泛函理论(DFT)框架内的局域密度近似(LDA)作为第一性原理基态理论,即基于Kohn-Sham方程的解,是研究多粒子体系基态性质非常有力的工具。然而,体系激发态的第一性原理理论及其计算要比基态的理论计算复杂得多。关键问题在于描写基态和激发态时,粒子间的交换关联相互作用并不相同,而对于非均匀相互作用多粒子体系的交换关联能至今仍不清楚。不过,近年来关于激发态问题的研究,先后发展了许多描述电子激发态的理论,最重要的是基于准粒子概念和Green函数方程的多体微扰理论和含时间密度泛函理论(TDDFT)以及与此相关的描述电子-空穴相互作用的Bethe-Salpeter方程在凝聚态物理问题中的应用。其中最关键的物理量是粒子的自能算符Σ,它描述Hartree近似之外的交换和关联效应。虽然这些理论不可避免地也要引入某些近似,如对于Σ的一个好的近似就是Hedin的GW近似方法。对许多实际凝聚态体系的计算机模拟结果表明,GW近似是描述激发态问题相当成功的理论方法。将Hartree-Fock(HF)理论与LDA相结合,但采用非局域屏蔽交换代替HF方法中的局域非屏蔽交换相互作用,建立广义的KS方程(GKS),得到所谓屏蔽交换局域密度近似(sX-LDA)方法。我们在平面波自洽场方法PWscf程序包的基础上,发展了PW scf-sX-LDA方法,也是处理激发态问题及材料设计的有效方法。将评述激发态过程多体理论各种方法的发展和意义,讨论这些多体理论方法之间的联系和差异,并在此基础上介绍它们在解决半导体带带跃迁(或带隙偏小问题)、半导体及其微结构中的激子效应等重要领域的应用和成果。     

InSb的Li替位形成能的从头计算

采用基于平面波展开的第一原理赝势法计算了锑化铟在锂替位到铟位置时的各种情况下的形成能与电子结构,讨论了锂替位的体积变化,电荷分布、能带结构及电子态密度等性质.结果表明,对于闪锌矿结构的InSb,锂的各种替位形成能大致在每个锂原子-2.2eV左右.该结果表明,不可能在嵌入初期Li插入到间隙位置之前发生替位反应,与实验结果一致.