基于第一性原理计算的C、Si、Ge的原子间相互作用势及晶格动力学  

Ab Initio Interatomic Potentials and Lattice Dynamics of C,Si and Ge

作　　者：刘英[1] 陈难先[1] 

机构地区：[1]北京科技大学应用物理研究所,北京100083

出　　处：《Journal of Semiconductors》2002年第12期1275-1280,共6页半导体学报（英文版）

基　　金：国家重点基础研究发展规划资助项目 (项目编号 :G2 0 0 0 0 6710 1)~~

摘　　要：运用第一原理赝势技术 ,计算了金刚石结构晶体 C、Si、Ge的结合能曲线以及总能随晶格畸变的变化 .根据陈氏三维晶格反演得到了 C- C、Si- Si、Ge- Ge的原子间相互作用对势 ;根据弹性系数的计算结果 ,确定了原子间相互作用的 MSW(m odified Stillinger- Weber)三体势参数 ;晶格动力学的计算结果和实验结果能够较好地符合 .给出了一种基于第一性原理的计算、无参数调节地确定原子间相互作用势的技术路线 。Based on the first principle pseudopotential technique,the cohesive energies as the functions of the lattice distortion for C,Si and Ge are calculated.With the Chen's lattice inversion theorem,the interatomic pair potential components Φ C C , Φ Si Si and Φ Ge Ge are acquired;then the modified Stillinger Weber three body potential components are determined by the ab initio calculations of elastic constants.The calculations of the lattice dynamics for C,Si and Ge are in well agreement with the experiments according to the calculated interatomic potentials.A new approach to obtain the interatomic potentials is proposed,and the lattice dynamics for the materials with diamond structure is investigated based on ab initio calculations without disposable parameters.

关 键 词：第一性原理 陈氏三维晶格反演 原子间相互作用势 晶格动力学 半导体 碳硅锗三原子间 

分 类 号：O471.4[理学—半导体物理]