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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » MS » 【讨论】无机无机杂合物半导体计算讨论
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lbambool

木虫 (著名写手)

[交流] 【讨论】无机无机杂合物半导体计算讨论

K-point   Energy cutoff  Ec                 Ef           Ev              Eg      Final energy
10*10*6          710           -2.743236  -3.99814  -3.936299  1.193   -6278.620025
4*4*3          700           -2.7425     -4.19829   -3.93623   1.193   -6278.601378
8*8*6          510           -2.74307   -4.0279    -3.93661   1.193   -6278.364601
4*4*2          310           -2.74896   -4.19802  -3.93518   1.185   -6277.433545
6*6*6          310           -2.74885   -4.08231  -3.93522   1.185   -6277.433413
4*4*3          310           -2.74514   -4.20205  -3.93973   1.193   -6277.428735
3*3*2          310           -2.93586   -3.43091  -4.57415   1.638   -6277.33294
一无机无机杂合物体系，半导体晶体，无掺杂，66个原子，172个电子，优化后用castep计算，选择不同的Kpoint和截断能计算
Ec：导带底能量
Ev：价带顶能量
Ef：Fermi energy
想请问一下，为什么Fermi energy一直小于Ev呢？如果这样的话，那是不是意味着Fermi energy进入价带，半导体成为简并P型呢？为什么Ev、Ec和Final energy基本不变而Ef一直在变化呢？如果再增大Kpoint和Energy cutoff，Ef有没有可能进入禁带呢？
从能带图中可以看到MS还是把费米面移到价带顶部，如果Fermi energy真的进入了价带，那MS不应该做这样的处理呀？怎么解释这个现象呢？是体系问题还是计算参数设置不合理导致的呢？

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[ Last edited by youzhizhe on 2010-12-14 at 18:56 ]
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1楼 2010-12-14 16:19:06
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bashen1

至尊木虫 (小有名气)
★
lbambool(金币+1):谢谢参与
lbambool(金币+1): 2010-12-15 11:53:31
想请教下你的Ec和Ev是从哪个数据里导出来的？
除了优化只算了Energy么？
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2楼2010-12-14 16:44:31
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lbambool

木虫 (著名写手)
Fermi energy、Ec和Ev在BandStr.castep和DOS.castep里都可以查到，我算了能带、态密度、布居
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3楼2010-12-14 16:51:55
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lbambool

木虫 (著名写手)
做半导体的人这么少么？怎么没有人来说说呢？
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4楼2010-12-14 23:24:30
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nodding

木虫 (小有名气)
★
lbambool(金币+1):谢谢参与
lbambool(金币+1):帮顶也发金币 2010-12-15 11:53:51
不懂。帮顶。
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5楼2010-12-15 09:20:34
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bashen1

至尊木虫 (小有名气)
lbambool(金币+1): 2010-12-15 11:53:56
我用的是5.0版的，计算结果.castep文件里好像没有Ec和Ev
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6楼2010-12-15 10:41:16
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lbambool

木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by bashen1 at 2010-12-15 10:41:16:
我用的是5.0版的，计算结果.castep文件里好像没有Ec和Ev

态密度和能带的那两个castep文件中有这几个数据
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7楼2010-12-15 11:53:12
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bashen1

至尊木虫 (小有名气)
lbambool(金币+1): 2010-12-15 15:13:48
引用回帖:
Originally posted by lbambool at 2010-12-15 11:53:12:

态密度和能带的那两个castep文件中有这几个数据

好像还是没有现成的，只有Ef，要自己处理出来吧？

楼主方便的话能否给个截图呢？在文件里哪个部位
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8楼2010-12-15 12:01:37
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499397232

木虫 (文坛精英)
★
lbambool(金币+1):谢谢参与
lbambool(金币+1):谢谢支持 2010-12-15 15:13:39
不懂，顶一下
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9楼2010-12-15 13:44:38
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lbambool

木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by bashen1 at 2010-12-15 12:01:37:



好像还是没有现成的，只有Ef，要自己处理出来吧？

楼主方便的话能否给个截图呢？在文件里哪个部位

别的要从数据里面找，从里面找出电子数，除2得到的一个数就是价带顶的点，比那个数大一的点就是导带底的点，从这两组点里就可以找到价带顶和导带底的极值，也可以直接参考能带中极值的高对称点到对应的点里去找就可以找到了。
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10楼2010-12-15 15:13:14
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bashen1

至尊木虫 (小有名气)
★ ★
lbambool(金币+1):谢谢回复 2010-12-15 18:48:58
sunyang1988(金币+2):谢谢回帖交流 2010-12-15 18:53:49
引用回帖:
Originally posted by lbambool at 2010-12-15 15:13:14:


别的要从数据里面找，从里面找出电子数，除2得到的一个数就是价带顶的点，比那个数大一的点就是导带底的点，从这两组点里就可以找到价带顶和导带底的极值，也可以直接参考能带中极值的高对称点到对应的点里去 ...

没错，我也觉得应该是这么处理的，还以为有新版本可以直接给出这些值的

bandstructure给出的结果不能反应一般我们想要的常温下 Ef 位置，只是基态（绝对零度）下 Ef 位置，所以通常情况下就是在价带顶，如果算出结果进入价带或导带最大的可能是模型本身有问题，不够稳定，改变参数多算几次Ef会相差很大
好像有人说用potential可以间接得到真实激发态下的 Ef
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11楼2010-12-15 15:21:29
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donkeypku

至尊木虫 (著名写手)
★ ★
lbambool(金币+1):谢谢参与
lbambool(金币+1):谢谢指点 2010-12-15 18:48:46
sunyang1988(金币+1):谢谢指点 2010-12-15 18:53:56
引用回帖:
Originally posted by lbambool at 2010-12-14 16:19:06:
K-point   Energy cutoff  Ec                 Ef           Ev              Eg      Final energy
10*10*6          710           -2.743236  -3.99814  -3.936299  1.193   -6278.620025
4*4*3          700           -2.7425     -4.1 ...

你这能带的K点也有点太少了，都成折线了
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12楼2010-12-15 15:26:09
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lbambool

木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by donkeypku at 2010-12-15 15:26:09:

你这能带的K点也有点太少了，都成折线了

我看帮助里说金属需要的K点多一些，半导体不需要太多k点，一般用金属的精度来计算 就可以，我的体系如果选择金属性的话是3*3*2个K点，我调高到4*4*3，6*6*6甚至更高了，能量已经不再变化了，再高还有意义么？请抽空指点一下。
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13楼2010-12-15 18:45:12
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lbambool

木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by bashen1 at 2010-12-15 15:21:29:



没错，我也觉得应该是这么处理的，还以为有新版本可以直接给出这些值的

bandstructure给出的结果不能反应一般我们想要的常温下 Ef 位置，只是基态（绝对零度）下 Ef 位置，所以通常情况下就是在价带顶， ...

我从剑桥晶体数据库中查到的一系列结构，一共二十几个，计算结果都是费米能级进入价带，不应该是模型的问题吧？原来怀疑精度问题，后来调高了k点和截断能后还是在价带，想不出还有什么可调的参数了。
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14楼2010-12-15 18:47:56
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bashen1

至尊木虫 (小有名气)
★
zzy870720z(金币+1):谢谢交流 2010-12-15 21:03:45
lbambool(金币+1): 2010-12-15 23:42:22
计算条件可能也会有影响，完全理想的纯净半导体、绝缘体结构算出来价带顶都是被订做零点的，不管是直接还是间接带隙
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15楼2010-12-15 20:44:00
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lbambool

木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by bashen1 at 2010-12-15 20:44:00:
计算条件可能也会有影响，完全理想的纯净半导体、绝缘体结构算出来价带顶都是被订做零点的，不管是直接还是间接带隙

还有什么计算条件会有那么大的影响呢？能不能说一下可能有哪几个方面的因素？
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16楼2010-12-15 23:42:12
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bashen1

至尊木虫 (小有名气)
★
zzy870720z(金币+1):谢谢讨论 2010-12-16 07:56:26
lbambool(金币+1): 2010-12-16 11:19:47
lbambool(金币+7):估计没有人回复了，剩的金币会送你吧 2010-12-16 23:15:10
只是大概的说，例如我有时取不同k点或者改变一些收敛限得到的价带顶在k空间位置会变化很大
可以用常用的条件试试Si，Ge这样的简单结构，如果还不在价带顶那就奇怪了
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17楼2010-12-16 00:46:00
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nodding

木虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
Originally posted by lbambool at 2010-12-15 15:13:14:
别的要从数据里面找，从里面找出电子数，除2得到的一个数就是价带顶的点，比那个数大一的点就是导带底的点，从这两组点里就可以找到价带顶和导带底的极值，也可以直接参考能带中极值的高对称点到对应的点里去 ...

请问，总电子数除以2 为什么 是价带顶的点？ 不明白哦，请指点一下。

另外，如果体系中总电子数不是偶数，除以2后，有.5的情况，该如何处理？
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18楼2011-06-21 12:00:01
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