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研究生:許銘真
研究生(外文):Hsu ,Ming Tseng
論文名稱:以經驗虛位能法計算II-VI族半導體材質的能帶結構
論文名稱(外文):Empirical Pseudopotential Band-structure Calculations for II-VI Compound Semiconductors.
指導教授:朱惠美朱惠美引用關係
指導教授(外文):Chu, Hwia May
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:應用物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1995
畢業學年度:83
語文別:中文
論文頁數:40
中文關鍵詞:虛位能法硫化鋅硫化鎘硒化鋅硒化鎘
外文關鍵詞:PseudopotentialZnSCdSZnSeCdSe
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本文著重於僅利用經驗虛位能法(Empirical Pseudopotential Method)再
加入晶體系統中電子自旋-軌道交互作用的影響,來計算II-VI族閃鋅礦結
構之半導體材質硫化鋅,硫化鎘,硒化鋅,硒化鎘等的能帶結構。虛位能
法乃由賀林(C. Herring)於1940年發展出來,利用平面波波函數與核心內
波函數正交的性質,提出有效位能即虛位能(Pseudopotential )的觀念,
即以此虛位能取代價電子的真實位能,代入薛丁格方程式中,則將得一虛
波函數,此函數於核心內不似真實波函數般劇烈振盪,而為一平滑的函數
曲線,可用平面波波函數組成之。然而經驗虛位能法中晶體之虛位能可表
示成原子形式因子與結構因子乘積係數的傅氏級數組合,其中的形式因子
是經由實驗而得的,故此,計算過程更形簡化了。因自旋-軌道交互作用(
spin-orbital interaction)為電子的自旋磁矩和其內建磁場間的交互作
用,會使得能階產生些微的分裂,欲使實驗量測數據與計算結果更趨於吻
合,該項修正自不能忽略。且此四種樣品均為較重的材質,受自旋- 軌道
交互作用的影響更大,此修正更不能忽略。在演算過程中採用一些實驗數
據所得之參數,如形式因子,及計算電子自旋-軌道交互作用時所用的某
些比例常數與調制常數。最後,將計算值與實驗結果做成表格列於後,由
其中的誤差值,可顯示此方法的精確度,由最後所獲得的結果顯示,加入
自旋-軌道交互作用的結果與實驗值較接近。如欲得更精準的結果,可將
侷限虛位能改為非侷限虛位能。在計算過程中,借助數學應用軟體以計算
加了自旋-軌道交互作用影響的虛未能,及解久期方程式。

The empirical pseudopotential method (EPM) was employed in this
study to calculate the band structure of II-VI semi- conductors
with zinc-blende structure such as ZnS, ZnSe, CdS, CdSe four
samples, and in addition the electronic spin-orbital
interaction effect was also under consideration at the same
time. In Proceeding of calculation, some important input
parameters such as form factors of pseudopotential, and
electronic spin-orbital modified values were taken from the
work done by Cohen and Bergstreeser. It takes some sofeware to
furnish and complete the matrix elements for secular equation,
and also applied the mathematica analytical method to get more
precis eigen-values. The final results of calculation show
that the band structure seems to be more accurate upon
consideration of electronic spin-orbital interaction effect.
There is also illustrated on the band structure diagrams and
make comparison between calculated results and experimental
data. However, it can be proved that the EPM is a powerful tool
for investigation on band semiconductors.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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