【摘 要】
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离子型和共价型半导体目前都是材料科学的重点研究对象,同时也在生产生活中有着广泛的应用,特别是在光电子领域占据着举足轻重的地位。Ferreira的LDA-1/2方法在实空间中进行空穴的自能修正,能快速准确地计算离子型半导体的能带,但应用于共价半导体时效果并不理想。基于此种缺陷,本人导师提出了一种基于LDA-1/2方法的改进算法shell-LDA-1/2（简称shLDA-1/2）,引入球壳状的自能势截
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离子型和共价型半导体目前都是材料科学的重点研究对象,同时也在生产生活中有着广泛的应用,特别是在光电子领域占据着举足轻重的地位。Ferreira的LDA-1/2方法在实空间中进行空穴的自能修正,能快速准确地计算离子型半导体的能带,但应用于共价半导体时效果并不理想。基于此种缺陷,本人导师提出了一种基于LDA-1/2方法的改进算法shell-LDA-1/2（简称shLDA-1/2）,引入球壳状的自能势截断函数来解决共价半导体结构特殊问题,在自能修正过程中增加了一个变分参量,极大地改善了计算结果。本文将基于LDA-1/2与shLDA-1/2方法对离子型和共价型半导体进行系统地计算研究。在离子型半导体的研究中,首先是建立了主族和重要副族元素的自能势库,自能势库的建立为半导体计算提供了极大便利。随后根据计算的结果分析了元素自能势与所取泛函之间的关系。最后分别使用LDA、LDA-1/2和shLDA-1/2并通过大量计算含氧族和卤素的离子型半导体并得到了氧族和卤素等非金属原子截断半径推荐值。在共价型半导体的研究中,使用shLDA-1/2算法计算了体相共价半导体以及二维硫化物共价半导体中非金属原子的截断半径（外径和内径）,研究了其与非金属原子的电负性、原子半径以及晶格常数的关系。同时通过分析半导体中导带电子和价带空穴的位置从而来选择合理的计算方法,结果表明使用shLDA-1/2来计算共价半导体比传统LDA-1/2更为合理。
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