Расчет зонной структуры полупроводников на основе теории функционала плотности и многочастичной теории возмущений

В статье подробно описана реализация метода получения данных об энергетических зонах твердых тел и приведены результаты расчетов дисперсионных соотношений для трех полупроводников с различными величинами ширины запрещенной зоны. Волновые функции и энергетические уровни в первоначальном приближении рассчитываются с помощью теории функционала плотности (ТФП). На основе результатов ТФП и многочастичной теории возмущений в приближении GW изложен механизм расчета уровней энергии квазичастиц. Значения собственных энергий внутри зоны Бриллюэна получены с большой точностью путем реализации высоких параметров сходимости расчетов и использования интерполяции Ванье. Показано, что рассчитанные квазичастичные уровни энергии находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными, а также отмечены ограничения и преимущества использования описанного подхода.