Table 1 Calculated and experimental band gaps

From: High-efficiency computational methodologies for electronic properties and structural characterization of Ge-Sb-Te based phase-change materials

 

Band gap (eV)

Sb2Te3

GST-147

GST-124

GST-225

GST-326

GeTe

\({E}_{g}^{{\rm{GGA}}}\)

0.18 (d)

0.24 (d)

0.35 (d)

0.24 (i)

0.29 (i)

0.66 (i)

\({E}_{g}^{{\rm{GGA}}+{\rm{SOC}}}\)

0.09 (d)

0.09 (i)

0.07 (d)

0.01 (d)

0.06 (d)

0.51 (i)

\({E}_{g}^{{\rm{shGGA}}-\frac{1}{2}}\)

0.67 (d)

0.89 (d)

0.95 (d)

0.89 (d)

0.90 (d)

1.43 (i)

\({E}_{g}^{{\rm{shGGA}}-\frac{1}{2}+{\rm{SOC}}}\)

0.27 (d)

0.45 (d)

0.59 (d)

0.57 (d)

0.61 (d)

1.31 (i)

\({E}_{g}^{{\rm{HSE}}06}\)

0.87 (d)

0.87 (i)

0.98 (i)

0.83 (i)

0.87 (d)

1.39 (i)

\({E}_{g}^{{\rm{HSE}}06+{\rm{SOC}}}\)

0.51 (d)

0.42 (d)

0.58 (d)

0.54 (d)

0.63 (d)

1.21 (i)

\({E}_{g}^{{\rm{SCAN}}}\)

0.18 (d)

0.19 (i)

0.28 (i)

0.15 (i)

0.19 (i)

0.66 (i)

\({E}_{g}^{{\rm{SCAN}}+{\rm{SOC}}}\)

0.13 (d)

0.07 (i)

0.02 (d)

0.10 (d)

0.03 (d)

0.51 (i)

\({E}_{g}^{{mBJ}}\)

0.44 (d)

0.34 (d)

0.42 (i)

0.30 (d)

0.42 (i)

0.79 (i)

\({E}_{g}^{{\rm{mBJ}}+{\rm{SOC}}}\)

0.07 (d)

0.04 (d)

0.01 (d)

0.05 (d)

0.11 (d)

0.67 (i)

Experimental

0.15—0.2280

-

0.5511

0.5711 0.581

-

0.6111

  1. The band gap values and types for the six materials (Sb2Te3, GST-147, GST-124, GST-225, GST-326, and GeTe), as obtained using different computational methods, are summarized, where “d” and “i” denote direct and indirect band gaps, respectively.