Device中charge solver所得到的能带图与论文不符

能带弯曲
功函数

#1

老师您好!下图是我仿真结构的能带图。蓝色为ITO,白色为HfO2,红色部分为n掺杂的Si,ITO的电子亲和势为4.8,Si的为4.05,根据论文里指出,在0V下,Si/HfO2界面处能带向上弯曲,ITO/HfO2界面处向下弯曲,
“The terminal contacts can be considered at thermodynamic equilibrium (ideal ohmic), located sufficiently far from the perturbing electric field. Interestingly, the band bending is observed even in the absence of biasing [Fig. 4(a)] originating from the field developed by the built-in potential Vbi, which results from the uneven workfunctions W¼(E0 – Ef)FB between the considered semiconductors”,能带弯曲情况应该如第二张图所示,为什么我仿真出来的是ITO中向上弯曲,Si中向下弯曲呢?谢谢老师,另附参考文献http://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.4973896与仿真文件Transparent conducting oxide electro-optic modulators on silicon platforms.pdf (3.4 MB),谢谢您!


#2

你没有给出仿真文件,不知道功函数你用的是多少?CHARGE里面用的是功函数,相当于电子亲和势加一半的带隙。是不是没有加带隙导致弯曲反了?


#3

修改后正常了,参见




#4

http://pan.baidu.com/s/1i5QL2Vb不好意思老师,文件不小心上传错了……重新上传,麻烦您帮忙看下


#5

谢谢孙老师,按您的修改后能带对上了,但是我不明白的是功函数为Ec-Ef=X(电子亲和势)+Ec-Ef,为什么可以用加上一半的带隙来代替Ec-Ef?是一个近似吗?


#6

孙老师您好!还是有些问题,在您上传的Cjunction中我只按照您的图修改了功函数ITO改为6.1,Si改为4.606后,出现了下图所示错误,不做任何修改是可以运行的


#7

单个半导体材料没有掺杂时Ef在导带和价带之间,电子亲和能是指真空的自由电子能级与导带底能级之间的能量差,而功函数为电子亲和能+禁带的一半(Ef的地方):


#8

我用的是牛顿法。你用我修改的文件测试,这个是粗网格的:C junction_coarse.ldev (6.4 MB)