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windsuk2011金虫 (小有名气)
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缺陷能带结构中的能级与缺陷形成能计算中的转变能级的问题 已有1人参与
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在能带结构计算中，缺陷会在禁带中引入defect level，DOS图中也可看出，而缺陷形成能的计算中，可以得到defect transition level， 这两个level有何不同？ defect transition level对应缺陷电离能，而电离能=导带 - defect level（施主） 是不是一样呢？ |
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我最近也在看这方面的文献,刚好看到这个帖子,忍不住说几句. 转变能级和缺陷能级肯定是有联系的.设缺陷的两个荷电状态为q1<q2, 转变能级为e, 那么根据定义,费米能级等于e时,两状态可以互相转化,有E(q1)-e(q2-q1)=E(q2).因此e=(E(q1)-E(q2))/(q2-q1),换句话说,能力差除以电荷差的说法实际上是和转变能级的严格定义等价的. 现在,不妨假设q2=q1+1,那么e=E(q1)-E(q1+1).而E(q1)-E(q1+1)不是别的,正是缺陷增加一个电子后能量的变化,因为被增加的这个电子在基态下肯定是占据可被占据的最低的缺陷能级,因此缺陷的能量变化正是缺陷能级.在这种情况下,转变能级和缺陷能级相等. 但是,如果两个荷电状态并不是相差1,那么转变能级就不能对应于一个缺陷能级了,而是几个缺陷能级的平均值.从这个意义上讲,转变能级比缺陷能级更一般化. |
14楼2015-03-21 03:12:04
stractor
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2楼2015-01-28 17:15:31
stractor
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【答案】应助回帖
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liliangfang: 金币+2, 谢谢交流 2015-01-29 07:41:19
windsuk2011: 金币+10, ★有帮助 2015-02-01 11:36:44
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windsuk2011: 金币+10, ★有帮助 2015-02-01 11:36:44
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参看：http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=8467061&authorid=394087 两种能级不是一回事。缺陷能级是真正的能级，缺陷导致的能级可以被电子占据，也可以不被电子占据，可以提供电子的跃迁，和电子-空穴的复合。简言之，缺陷能级是能带结构中真正的能级。 缺陷转变能级是刻画不同价态缺陷之间的转变，它并不是能带结构中的能级。缺陷形成能与电子费米能级（也就是电子的化学势）有关。何为电子费米能级，因为半导体中，缺陷可以存在多种价态，这就涉及到某种原子得到或失去电子，那么这失去的电子要被一个环境去容纳它，这个容纳它的环境的能量就成为电子的化学势或费米能级，它的可能值位于VBM到CBM。不同价的缺陷的形成能与费米能级相关，当某个费米能级时如果两种价态的缺陷形成能相等，那么这个电子费米能级的值就是缺陷转变能级。对于受主，电离能就是（0/-)缺陷的转变能级。 |
3楼2015-01-28 17:28:35
windsuk2011
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额。。。这个帖子还是我发的，我看了大部分有关缺陷的书，对于缺陷能级都是这么介绍的，缺陷在禁带中会引入能级，该能级的位置就用电离能来表示，施主能级就是导带以下Ed的位置，受主能级就在价带以上Ea的位置，而这些电离能可以通过电离前后能量的改变来求得，即两种不同价态的缺陷形成能之差除以电荷差，也就是缺陷转变能级。 那么能带计算中得到的缺陷的能级，它距离导带（或价带）的距离是不是不等于电离能啊？ The thermodynamic transition levels are not to be confused with the single-particle Kohn–Sham states that result from band-structure calculations for a single charge state. It is important to realize that the Kohn-Sham (KS) levels that result from a bandstructure calculation for the center cannot directly be identified with any levels that are relevant for experiment。 还有，从这两句话来看，似乎能带计算中得到的缺陷能级用处不大啊？ |
4楼2015-01-28 19:21:52
