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newton3915

铁杆木虫 (正式写手)

[求助] exciton binding energy 已有1人参与

对于某间接带隙半导体，其电子的直接跃迁（同一K点）产生的激子的binding energy是不是要比间接跃迁（不同k点，phonon assisted）产生的激子的binding ernergy要大？有没有相关文献证明？
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1楼 2017-03-14 23:23:14
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lvyan307

金虫 (小有名气)
★ ★
newton3915(漫天飘雪代发): 金币+2, 谢谢交流 2017-03-18 08:44:26
经常能得到这样的结果，因为通常激子束缚能随能隙增加而增加  当然  也不是都这样  和具体能带和电荷分布有关

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2楼2017-03-18 01:10:38
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newton3915

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by lvyan307 at 2017-03-18 01:10:38
经常能得到这样的结果，因为通常激子束缚能随能隙增加而增加  当然  也不是都这样  和具体能带和电荷分布有关

如果不考虑带隙的大小呢，假设相同带隙大小的直接带隙和间接带隙半导体，有没有一个这样的规律。
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3楼2017-03-18 03:00:39
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lvyan307

金虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by newton3915 at 2017-03-18 03:00:39
如果不考虑带隙的大小呢，假设相同带隙大小的直接带隙和间接带隙半导体，有没有一个这样的规律。...

如果是相同带隙并且能带形状和分布基本相同的两种材料，直接带隙的半导体对应的束缚能大，好比能带有谷简并的材料，谷内跃迁对应的激子束缚能大，谷间的小。
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4楼2017-03-18 13:04:42
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newton3915

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by lvyan307 at 2017-03-18 13:04:42
如果是相同带隙并且能带形状和分布基本相同的两种材料，直接带隙的半导体对应的束缚能大，好比能带有谷简并的材料，谷内跃迁对应的激子束缚能大，谷间的小。...

谢谢回复，我现在知道一个间接带隙半导体的光吸收谱，从上面得到了它的间接带隙为3.0eV， 直接激发的带隙为3.5eV. 通过BSE的计算得到了半导体的激子束缚能为0.5eV。那么它的直接激发的fundamental gap应该是3.5+0.5=4eV。但是不知道能不能说它的间接激发的fundamental gap为3.0+0.5=3.5eV。根据你的理解，这个间接带隙应该要小于3.5eV，是吧？ 我觉得应该是小于3.5eV，但是不知道从原理上怎么理解。
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5楼2017-03-18 13:36:28
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lvyan307

金虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by newton3915 at 2017-03-18 13:36:28
谢谢回复，我现在知道一个间接带隙半导体的光吸收谱，从上面得到了它的间接带隙为3.0eV， 直接激发的带隙为3.5eV. 通过BSE的计算得到了半导体的激子束缚能为0.5eV。那么它的直接激发的fundamental gap应该是3.5+0. ...

不能说是3.0+0.5，如果你计算了激子的BSE方程，那么间接带隙的fundamental gap，即GW重整化后的间接带隙，应该也计算出来了。
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6楼2017-03-18 13:57:55
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newton3915

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by lvyan307 at 2017-03-18 13:57:55
不能说是3.0+0.5，如果你计算了激子的BSE方程，那么间接带隙的fundamental gap，即GW重整化后的间接带隙，应该也计算出来了。...

是的，GW的fundamental gap都计算出来。我说反了，我是先计算了GW的gap，得到了间接直接带隙分别为3.5和4.0eV。然后计算了BSE得到了激子的束缚能为0.5eV。因为BSE的计算只涉及了direct transition（相同的k点），所以和实验比较，实验上的光吸收的直接带隙应该为3.5，但是和实验的间接带隙比较的话，不知道能不能和3.0比较？
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7楼2017-03-18 22:54:23
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lvyan307

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
newton3915: 金币+18, ★★★★★最佳答案 2017-03-20 03:27:30
引用回帖:
7楼: Originally posted by newton3915 at 2017-03-18 22:54:23
是的，GW的fundamental gap都计算出来。我说反了，我是先计算了GW的gap，得到了间接直接带隙分别为3.5和4.0eV。然后计算了BSE得到了激子的束缚能为0.5eV。因为BSE的计算只涉及了direct transition（相同的k点），所 ...

如果没有进一步的计算，怎么符合实验就怎么说喽，可以说束缚能也在0.5左右，毕竟有其它点的计算作为参考，可以说小于0.5，因为一般束缚能随能隙的减小而减小，比如可以参考附件的文章，虽然不是完全符合你的情况。
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  • 附件 1 : PhysRevLett.115.066403.pdf
    • 2017-03-19 17:32:14, 327.19 K
8楼2017-03-19 17:33:12
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newton3915

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by lvyan307 at 2017-03-19 17:33:12
如果没有进一步的计算，怎么符合实验就怎么说喽，可以说束缚能也在0.5左右，毕竟有其它点的计算作为参考，可以说小于0.5，因为一般束缚能随能隙的减小而减小，比如可以参考附件的文章，虽然不是完全符合你的情况。...

多谢。
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9楼2017-03-20 03:27:32
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pattochang

新虫 (初入文坛)
楼主，binding energy怎么算啊？
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10楼2017-04-26 19:22:45
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