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dongdong3881

木虫 (正式写手)

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[交流] 【求助】关于晶体能级与水分子氧化还原电极电势的相对位置已有5人参与

我是做光催化材料(主要是分解水)第一性原理模拟的。作为分解水的催化材料，它的能级结构是最关键的，必须是材料的VBM(价带顶)和CBM(导带底)与电位H2/H2O和O2/H2O相匹配，材料的带隙在2.0eV左右。现在是，怎么判断或者用什么方法定量确定VBM和CBM与电位H2/H2O和O2/H2O的相对位置(其实现在通过实验手段就可确定)那么如何通过计算来实现？。这里我列出了两幅图。注意第一幅图中的费米能级并没有在价带顶，这要怎么理解？
因为一般来说，晶体计算都是将费米能级默认为0，而真空能级=标准电极电势-4.5eV. 所以如果知道的晶体能级的绝对值（即，相对于真空能级来说）那上面的问题就解决了。可计算怎么进行才能得到晶体能级的绝对值？

而且很多文献中提到，前线轨道HOMO和LUMO。据我所知，对于晶体来说一般不会讨论它的前线轨道，而是讨论它的能级高低。对于分子或团簇类似的体系，才会说关于前线轨道的一些讨论和问题。

如果大家对这方面感兴趣的话，请多多发表高见或参与讨论呀

注意那个第一幅图中，他都标出了导带底和价带顶相对于真空能级的能级位置。目前理论计算上能算出来吗？或者计算中怎么设置才能得到这方面的信息？而且费米能级并没有在价带顶，这要怎么理解？？不知理论计算能不能做到
请高手们帮忙看一下

[ Last edited by cadick on 2009-12-11 at 02:28 ]

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好好自己好好学习

1楼2009-10-28 18:31:57

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dongdong3881

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fegg7502(计算强帖+1):不错 2010-09-17 19:26:21
fegg7502(金币+5):辛苦了， 2010-09-17 19:26:36

关于能级绝对值的问题，已经解决
APPLIED PHYSICS LETTERS 95, 032107 （2009）
J. Mater. Chem., 2009, 19, 4813–4818
这两篇文章一定要看，讲了如何得到能级的绝对值。

半导体的费米能级，在价带顶附近的，是p型半导体，在导带底附近的，是n型半导体，而如果费米能级进入能带中(价带中或导带中)，那就是简并半导体了，它的一些性质与常见的非简并半导体的性质时不同的。具体的可以看一些关于半导体的书上面都会有介绍