Accurate theoretical bandgap calculations of II-VI semiconductors
在这封信中，我们提出了II-VI族半导体的带隙，计算全势线性缀加平面波（FP-LAPW）方法与修改的贝克-约翰逊（mBJ）的潜力。计算结果的准确性进行评估，通过比较它们与实验测量值。通过对本文结果的分析，我们发现mBJ势在预测II-VI族半导体的带隙方面是非常有效的。它还表明，mBJ的有效性是基于在高度相关的电子系统中的d-轨道的适当处理。
2012-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Direct growth of crystalline spinel GaON films: A wide-bandgap mixed-anion semiconductor
State Key Laboratory of Radio Frequency Heterogeneous Integration, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University（深圳大学物理与光电工程学院射频异构集成国家重点实验室）；Physics Department, The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）
该研究通过氮等离子体辅助脉冲激光沉积直接生长出晶态尖晶石γ-GaON薄膜，明确其室温带边跃迁约4.3 eV，为混合阴离子宽禁带半导体研究及异质结开发提供了基础。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Lattice dynamics of mixed semiconductors (Be,Zn)Se from first-principles calculations
采用电子结构、晶格弛豫和声子冻结的第一性原理计算，模拟了Zn（1-x）Be（x）Se的振动特性.局域密度近似的计算已经完成了与Siesta方法，使用范数守恒赝势和本地化的基础函数;纯端系统的基准计算也由全电子WIEN 2k代码完成。这项研究的直接动机是分析，在微观水平上，早期检测到的拉曼光谱中的中间区域（20至80%）的ZnBe浓度的异常声子模式的外观。这是早期讨论的基础上的渗滤现象，即，这是整个晶体中形成壁到壁-Be-Se-链的结果。这种链的存在是明确允许在我们的模拟，并确实带来了软化和分裂的特定模式，根据实验观察，由于相对伸长的Be-Se键沿链相比，涉及孤立的Be原子。力常数随原子间距的变化表现出与短程有序相对独立的共同趋势。
2004-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced interlayer electron transfer by surface treatments in mixed-dimensional van der Waals semiconductor heterostructures
本研究通过还原、硫钝化等III-V族衬底表面处理调控WS₂单层的激子电荷态与局域化，证明表面工程可增强层间电子转移并控制载流子密度。
2024-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Ternary mixed-anion semiconductors with tunable band gaps from machine-learning and crystal structure prediction
本文报道了一系列三元X $_4$ Y $_2$ Z和X $_5$ Y $_2$ Z $_2$化合物的计算研究，其中X={Mg，Ca，Sr，Ba}，Y={P，As，Sb，Bi}，Z={S，Se，Te}.这些材料的组成是通过机器学习引导的搜索来预测的，而结构是使用最小跳跃晶体结构预测方法来解析的。基于$\textit{ab initio}$计算，我们预测，许多这些化合物是化学稳定的。特别地，X $_4$ Y $_2$ Z化合物中的21种以具有$\textit{I-42d}$对称性的四元结构结晶，并且表现出在0.3和1.8 eV范围内的带隙，非常适合于各种能量应用。我们表明，几种候选化合物（特别是X $_4$ Y $_2$ Te和X $_4$ Sb $_2$ Se）在可见光范围内表现出良好的光吸收，而其他化合物（例如，Ba $_4$ Sb $_2$ Se）由于高功率因数和极低的晶格热导率而显示出优异的热电性能。
2018-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Full Quantum and Mixed Quantum--Classical Dynamics of Hot Exciton Cooling in Semiconductor Nanocrystals
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Freiburg（弗赖堡大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
通过全量子动力学基准测试，发现CdSe纳米晶中超快初始衰减源于低频声子热涨落驱动的非绝热态混合，而量子主方程和混合量子-经典方法在描述慢速冷却时各有优劣，其中映射表面跳跃方法最准确。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Structural, physical and photocatalytic properties of mixed-valence double-perovskite Ba$_{2}$Pr(Bi,Sb)O$_{6}$ semiconductor synthesized by citrate pyrolysis technique
采用柠檬酸盐热分解法合成了B位取代的双钙钛矿结构$_{2}$ Pr（Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$）O $_{6}$（$x$ = 0，0.1，0.2，0.5和1.0），研究了其晶体结构、磁性、光学和光催化性能.轻Sb取代的单相多晶样品以单斜结构（$I2/m$）结晶。对所有样品的磁化强度测量表明，有效磁矩位于3 $μ_{B}$附近，表明Pr $^{3+}$和Pr $^{4+}$之间的价混合状态。从光学测量估计的两个端元样品的带隙能量的大小为$E_{g}$ =1.06 eV（$x$ =0）和2.71 eV（$x$ =1.0）。通过本技术获得的Ba $_{2}$ Pr（Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$）O $_{6}$（$x$ =0和0.1）粉末当与通过常规固态方法制备的相同化合物相比时表现出增强的光催化活性。研究结果表明，较高的光催化活性强烈依赖于粉末的制备方法以及带隙和电荷分离。
2020-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of Spontaneous Orientation Polarization in Organic Semiconductor Mixtures
本文探讨了有机半导体混合膜中自发取向极化（SOP）增强的机制，分析了表面平衡模型及其他分子间相互作用对分子取向的影响，为解释混合膜中SOP增强提供了理论依据。
2024-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Mixed-mode loading of a straight crack with surface strain-gradient elasticity
本文通过表面应变梯度弹性理论消除裂纹尖端奇异性，研究直裂纹在混合模式加载下的应力应变场行为。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
The role of metallic impurities in oxide semiconductors: first-principles calculations and PAC experiments
我们报告从头比较研究的电场梯度张量（EFG）和结构弛豫引入受体（Cd）和供体（Ta）杂质时，他们取代阳离子在一系列的二元氧化物：TiO 2，SnO 2，和In 2 O 3。计算是用全势线性增广平面波方法进行的，该方法使我们能够以完全自洽的方式处理电子结构和原子弛豫。我们考虑了每个杂质的不同电荷状态，并研究了这些电荷状态对电子性质和结构弛豫的依赖性。我们的结果与来自PAC实验和以前的计算的可用数据进行了比较，使我们能够获得关于金属杂质在氧化物半导体中所起作用的新见解。从我们的结果可以清楚地看出，简单的模型不能描述所测量的EFG在氧化物中的杂质，甚至近似。
2008-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Charge Transport in Mixed Metal Halide Perovskite Semiconductors
3D卤化铅钙钛矿的固有场驱动电荷传输行为的研究在很大程度上仍然是一项具有挑战性的任务，主要是由于在室温附近不期望的离子迁移效应。此外，在许多高性能3D钙钛矿组合物中甲基铵的存在引入了额外的不稳定性，这限制了可靠的室温光电子器件操作。在这里，我们解决了这两个挑战，并证明了基于不含甲基铵的混合金属（Pb/Sn）钙钛矿组合物的场效应晶体管（FET），其被广泛研究用于太阳能电池和发光二极管应用，不像它们的纯Pb对应物那样遭受离子迁移效应，并且可靠地表现出具有高迁移率的无滞后p型传输，达到5.4 $cm^2/Vs$，ON/OFF比接近$10^6$，标准化通道电导为3 S/m。降低的离子迁移也表现在具有低激活能的场效应迁移率的激活温度依赖性中，这反映了浅电子缺陷的显著密度。我们可视化的抑制面内离子迁移的含锡钙钛矿相比，其纯铅同行使用光致发光显微镜偏置下，并表现出有前途的电压和电流应力设备的操作稳定性。我们的工作建立了FET作为一个优秀的平台，为混合金属卤化物钙钛矿半导体的掺杂，缺陷和电荷传输物理提供基本的见解，以推进其在光电子器件中的应用。
2022-02-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Correlated Doping in Semiconductors: The Role of Donors in III-V Diluted Magnetic Semiconductors
我们调查的总能量的混合晶体（Ga，Mn）As共掺杂As，Sn，和Zn的组成依赖。使用从头计算LMTO-CPA方法，我们发现受体（Mn，Zn）和供体（Sn，反位As）的掺入之间的相关性。特别地，As_Ga的形成能降低约10%。0.1 eV，反之亦然。这导致（Ga，Mn）As的自补偿行为。
2003-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Optoelectronics of Mixed-Semiconductors through the interplay of Quantum confinement and Stoichiometry Engineering
National Institute of Science Education and Research, (NISER)（印度科学教育研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
该研究通过解耦离子与电子输运动力学分析CsPbBr3纳米晶的尺寸相关电荷输运，发现最小尺寸纳米晶输运特性最优，为钙钛矿基高效量子器件提供了新方向。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-electronic Properties of a Ferrimagnetic Semiconductor: The Hybrid Cupromanganite CaCu3Mn4O12
混合锰氧化物-铜酸盐CaCu_3Mn_4O_（12），使用密度泛函方法，被发现是一个窄隙（90 meV计算）亚铁磁半导体。Cu（形式上S=1/2）与Mn（形式上S=3/2）反配向，并且净自旋矩为9 μ_B，与形式自旋一致。空穴具有Cu d_{xy} -O p_σ（即反键dp_σ）特征，自旋与净磁化方向反平行;电子具有相反的自旋，并具有混合的Cu d_{xy} - Mn e_g特征。热激发的电子和空穴将各自完全自旋极化，但方向相反。这种材料的性质与扭曲的四重钙钛矿结构密切相关，这与方钴矿结构密切相关。所观察到的电阻率，磁阻和磁化强度进行了讨论，在我们的结果。
2000-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Properties of the donor impurity band in mixed valence insulators
在具有大的有效玻尔半径的传统半导体中，电子供体在导带边缘正下方产生类氢束缚态。在过去的70年里，人们对这种类氢杂质所产生的杂质带的性质进行了广泛的研究。在本文中，我们考虑是否一个类似的束缚态和一个类似的杂质带可以存在于混合价绝缘体，在那里的间隙出现在低温下，由于强的电子-电子相互作用。我们发现，杂化导带的结构导致一个不寻常的束缚态，可以使用一维氢原子的物理描述。相对于传统的半导体情况，由此产生的杂质带的性质也以多种方式进行了修改;最值得注意的是，杂质带可以保持更大的浓度，而不会引起绝缘体到金属的转变。我们估计与此过渡的临界掺杂，然后继续计算直流和交流电导率和比热。我们根据最近对混合价绝缘体SmB $_6$的测量结果讨论了我们的结果，发现它们与实验是一致的。
2019-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Flexocoupling impact on the size effects of piezo- response and conductance in mixed-type ferroelectrics-semiconductors under applied pressure
本文计算了弯曲耦合对混合型铁电半导体薄膜的自发极化、有效压电响应、弹性应变和弹性柔度、载流子浓度和压电电导的尺寸效应的影响。自洽计算结果的分析表明，上述物理量的厚度依赖性，计算在零和非零的挠曲电耦合，是非常相似的零施加压力下，但成为强烈不同的应用程序下的外部压力pext。此时，薄膜表面在压缩下的差异明显强于在拉伸下的差异。Vegard机制对尺寸效应的影响较弱，除了压电电导的厚度依赖性外，与柔性耦合相比。在没有挠曲电耦合的情况下，所研究的物理量表现出尺寸诱导的相变的特征的常规特性。也就是说，当膜厚度h接近临界厚度hcr时，发生向顺电相的转变。挠曲电耦合和外压的共同作用在薄膜表面诱导极化，从而产生内建电场，破坏了在h= hcr时由厚度诱导的向顺电相的相变，并在h<hcr时诱导出具有不可逆自发极化的类驻极体态。当薄膜厚度小于hcr时，内建场导致薄膜的平均应变和弹性柔量显著增加，hcr在小厚度h时为1/h。在正压或负压下电子浓度的几个数量级的变化可以导致高或低电导率状态的发生，即非易失性压阻开关。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analytical Description of Mixed Ohmic and Space-Charge-Limited Conduction in Single-Carrier Devices
虽然空间电荷限制电流测量通常用于表征相对本征的低迁移率半导体中的电荷传输，但目前难以用该方法表征轻掺杂或重掺杂的半导体杂质半导体。结合欧姆导电和空间电荷限制导电的理论，我们导出了一种通用的解析方法，可以计算出半导体在未掺杂、轻掺杂和重掺杂时，单载流子器件的载流子密度、导带边缘和电流密度-电压曲线的漂移分量。所提出的模型覆盖整个电压范围，即，低压区和莫特-格尼区。我们证明，有一个上限，如何掺杂的设备必须在电流密度-电压曲线受到显着影响之前，我们表明，背景电荷载流子密度必须被认为是准确地模拟在低电压制度的漂移分量，无论该设备是否掺杂或不。我们期望本文给出的最终解析表达式对研究新型材料和器件中电荷输运的实验者直接有用。
2020-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phonons from Density-Functional Perturbation Theory using the All-Electron Full-Potential Linearized Augmented Plane-Wave Method FLEUR
本文提出在FLEUR软件包中基于全势线性化缀加平面波方法实现密度泛函微扰理论计算声子，通过Sternheimer方程处理线性响应并设置动力学矩阵，对多种固体的声子色散计算结果与实验及有限位移法高度吻合。
2023-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Charge Separation at Mixed-Dimensional Single and Multilayer MoS2/Silicon Nanowire Heterojunctions
层状二维（2-D）半导体可以与其他低维半导体组合以形成非平面混合维范德华（vdW）异质结，其电荷传输行为受异质结几何形状的影响，从而为设计器件功能提供了新的自由度。为此，我们研究了硅纳米线/二硫化钼异质结二极管的光响应扫描光电流显微镜和时间分辨光电流测量。在不同偏压下比较n-Si/MoS 2异质结和p-Si/MoS 2异质结二极管的结果表明，p-n异质结中的耗尽区促进了激子的解离和载流子的收集。我们测量的仪器有限的响应时间为1 us，这是10倍的速度比以前报道的平面Si/MoS 2器件的响应时间，突出了1-D/2-D异质结的优势。器件模型的有限元模拟提供了静电如何影响纳米线/VDW异质结中的电荷传输的详细了解，并通知未来的VDW异质结光电探测器和晶体管的设计。
2018-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Lattice constant in diluted magnetic semiconductors (Ga,Mn)As
我们使用密度泛函计算的晶格常数的（Ga，Mn）As含有各种本征缺陷的成分依赖性进行调查。理想混晶的晶格常数与Mn的浓度关系不大。晶格参数增加，如果一些Mn原子占据间隙位置。如果存在As反位缺陷，也会发生同样的情况。由于这两个捐助者接近一个完整的补偿材料获得与所观察到的成分依赖性的定量协议。（Ga，Mn）As晶格常数的增加与补偿程度有关：补偿程度低的材料应具有接近GaAs晶体晶格常数的晶格常数。
2003-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Dispersion of confined optical phonons in semiconductor nanowires in the framework of acontinuum approach
在几年前发展起来的理论的基础上，讨论了Ge（Si）原型半导体纳米线的受限光学声子。在目前的工作中，这一理论适用于非极性材料，并推广到声子色散定律涉及波矢中的线性和二次项的情况。治疗被认为是沿着连续介质模型的线路，并导致耦合微分方程描述混合性质的振荡系统。将纳米线模型化为无限长圆柱体，得到了基本方程的解，从而得到了长波长光学声子的描述，这与实验数据和原子模型的计算结果更加吻合。所提出的理论应用于计算的光学声子在Ge纳米线。我们得到了各种光学声子模的色散曲线。在形变势近似下，我们还对模式进行了归一化，并讨论了电子-声子相互作用。
2006-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Frequency Dependent Dynamical Electromechanical Response of Mixed Ionic-Electronic Conductors
在不同的电子和离子边界条件下，分析了混合离子-电子导体薄膜对周期性电偏压的频率依赖性动态机电响应。讨论了可动离子浓度（化学计量贡献）、电子浓度（通过形变势的电子-声子耦合）、受体（施主）的电荷状态和挠曲电效应的动力学效应。计算了MIEC薄膜的各种可能的非线性动态机电响应，包括准椭圆曲线、具有明显记忆窗口的非对称类椭圆环和类蝴蝶曲线。离子半导体的机电响应被预测为局部价态、能带结构和电子-声子相关性的强有力的描述符，其可以在纳米尺度体积和强电子导电性的存在下容易地测量。
2011-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Impurity modes and effect of clustering in diluted semiconductor alloys
在混合锌型半导体中TO带中心振动光谱随浓度的变化可以在统一的“单键-双模”方法的范例内理解，该方法最近被概述为一个相当普遍的概念，并且出现于许多先前的实验和理论研究中。关键的问题是，与某一阳离子-阴离子键相关的振动频率取决于后者的长度，而键长又不仅取决于平均合金浓度，而且取决于其局部变化。在（A，B）C替代合金中，A-C键长在富A区和贫A区不同，产生A-C振动频率的分裂。这种分裂可以在第一性原理计算中测量和再现。振动光谱的分析有助于深入了解结构的短程（集群）和长程（某些阳离子-阴离子对的延伸链的形成和介观尺度上的其他结构动机）趋势。然而，为此，需要对代表性模型系统进行第一原理基准计算。从第一性原理计算得到的最简单但重要的结果是预测当孤立的（远距离的）杂质聚集时，杂质声子模如何演化。
2008-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Coherent dynamics of mixed Frenkel and Charge Transfer Excitons in Dinaphtho[2,3-b:2'3'-f]thieno[3,2-b]-thiophene Thin Films: The Importance of Hole Delocalization
有机半导体中的电荷转移态在给体/受体界面的单重态裂变和激子解离等过程中起着至关重要的作用。最近，对二萘并[2，3-b：2 '3'-f]噻吩并[3，2-b]噻吩（DNTT）薄膜的时间分辨光谱研究为光激发后Frenkel激子和电荷转移激子的混合形成提供了证据。在这里，我们研究的光学性质和激发动力学的DNTT薄膜结合从头计算和随机薛定谔方程。我们的理论预测，低能量的Frenkel激子带由8至47%的CT字符。量子动力学模拟显示了光激发后50 fs内Frenkel态和CT态的相干动力学。我们证明了电荷离域和本地化的作用，以及它们的退相干的作用，在混合的CT状态与弗伦克尔激子。
2016-02-18 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
