利用CASTEP计算载流子有效质量的可靠性分析  

Research on Reliability of Effective Mass Calculation by CASTEP

作　　者：王胜楠[1] 毛启楠[1] 袁倩敏[1] 李鹤[1] 季振国[1] 

机构地区：[1]杭州电子科技大学,材料与环境工程学院,浙江杭州310018

出　　处：《材料科学与工程学报》2016年第5期702-705,693,共5页Journal of Materials Science and Engineering

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61372025)

摘　　要：基于第一性原理,在密度泛函理论(DFT)框架下,采用广义梯度近似(GGA)进行校正,利用超软赝势(USPP)代替离子势,计算了几种典型的半导体材料,包括金刚石结构的C、Si、Ge,闪锌矿结构的GaAs、GaP、InP、CdTe、CdS和纤锌矿结构的GaN、ZnO半导体材料的能带结构。结合半导体材料的载流子有效质量计算公式,对能带极值附近点进行拟合,得到了有效质量的理论计算结果,并对计算结果的可靠性进行了讨论。通过与实验数据的对比,计算结果显示了较好的一致性。First-principles studies of the band structures of diamond C, Si, Ge, zinc-blende GaAs, GaP, InP, CdTe, CdS and wurtzite GaN, ZnO are presented. The studies involved the density functional theory within the generalized gradient approximation correctionand ultra pseudopotential plane-wave method to treat ionic potential. Combined with the effective mass approximated equation, the carrier effective mass was calculated by fitting the energy band near extrema. The reliability of the carrier effective mass calculation was discussed with experimental data. The calculated values show great consistency with experimental values.

关 键 词：第一性原理 能带结构 有效质量 

分 类 号：O472.4[理学—半导体物理]