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Satou413新蟲 (初入文壇)
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[求助]
求助，本科二年級，有關(guān)雜質(zhì)能級的問題想向大佬提問 已有1人參與
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各位大佬好，我是本科生二年級學生。我想請問有關(guān)雜質(zhì)能級應(yīng)該怎么看？如何通過計算得出？ 我剛剛學第一性計算不久，有關(guān)雜質(zhì)能級的找不到學習資源，請問大佬有相關(guān)的經(jīng)驗嗎？或者是有雜質(zhì)能級相關(guān)的資源也可以喔，我想學習這方面的知識，拜托各位大佬。 祝大佬科研路上順風順水，成果滿滿，SCI 發(fā)到手軟！ 發(fā)自小木蟲手機客戶端 |
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rlafite
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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雜質(zhì)能級指的是在理想晶體（host）中加入外來原子（雜質(zhì)）后，新原子或其局域態(tài)在帶隙或費米能附近引入的局域化電子態(tài)。 淺能級（shallow level）：能量接近導帶或價帶邊緣，容易熱激發(fā)，通常起到施主/受主作用（如P摻雜Si）。 深能級（deep level）：能量遠離帶邊，通常引起載流子俘獲或非輻射復合。 在金屬或磁性體系中，雜質(zhì)態(tài)可能在費米能附近形成共振態(tài)（resonant state）或局域磁矩，如 Kondo 效應(yīng)中的局域態(tài)。 Step 1. 構(gòu)建超胞模型 (Supercell) 在一個足夠大的晶胞中引入一個雜質(zhì)原子（替位或間隙）。 要保證雜質(zhì)間距足夠大（一般 >10 Å）以避免周期性相互作用。 舉例：Si₁₆₃B₁ 表示在 4×4×4 Si 超胞中用一個 B 替代 Si。 Step 2. 自洽計算能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度 (DOS/PDOS) 分別計算 純體系 和 摻雜體系 的能帶或態(tài)密度。 在摻雜體系中： 投影態(tài)密度 (PDOS) 可顯示雜質(zhì)原子貢獻的局域態(tài)。 若雜質(zhì)的PDOS在帶隙中出現(xiàn)峰，即為“雜質(zhì)能級”。 對比兩個體系的 費米能和帶邊變化，可以判斷能級位置。 在 VASP、Quantum ESPRESSO、WIEN2k、或者 ABINIT 等中都可輸出 PDOS。 在 QE 中：projwfc.x 可得到投影態(tài)密度。 |
2樓2025-10-30 00:44:53
rlafite
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R. M. Martin, Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods → 理論上講得最系統(tǒng)，包括缺陷與局域態(tài)。 David S. Sholl & Janice A. Steckel, Density Functional Theory: A Practical Introduction → 非常適合初學者，有實際計算步驟。 C. Freysoldt et al., Rev. Mod. Phys. 86, 253 (2014) → “First-principles calculations for point defects in solids” ——這是理解缺陷/雜質(zhì)能級的經(jīng)典綜述！ |
3樓2025-10-30 00:45:58
Satou413
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4樓2025-11-03 19:02:06
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