DASP：缺陷与掺杂第一性原理模拟软件包
材料科学
2022-06-23 v1
摘要
为了对半导体和绝缘体中的缺陷与掺杂性质进行自动化计算，我们开发了一个软件包——缺陷与掺杂第一性原理模拟软件包（DASP），其由四个模块组成，用于计算：（i）元素化学势，（ii）缺陷（掺杂）形成能与跃迁能级，（iii）缺陷与载流子密度，以及（iv）高密度缺陷的载流子动力学性质。DASP利用材料基因组数据库快速确定竞争次生相并计算稳定化合物半导体时元素化学势的能量高于凸包值，从而可对多元化合物的热力学稳定性进行高通量预测。DASP调用第一性原理软件对不同结构构型与电荷态的缺陷超胞进行总能量、结构弛豫和电子结构计算，并据此计算缺陷形成能与跃迁能级，且可包含静电势对齐与镜像电荷相互作用的修正。随后DASP可计算不同化学势条件与不同生长/工作温度下半导体中缺陷及电子和空穴载流子的平衡密度与费米能级。对于高密度缺陷，DASP可计算光致发光（PL）谱、缺陷相关辐射与非辐射载流子俘获截面以及非平衡载流子的复合寿命等载流子动力学性质。
引用
@article{arxiv.2201.02079,
title = {DASP: Defect and Dopant ab-initio Simulation Package},
author = {Menglin Huang and Zhengneng Zheng and Zhenxing Dai and Xinjing Guo and Shanshan Wang and Lilai Jiang and Jinchen Wei and Shiyou Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02079},
year = {2022}
}
备注
33 pages, 11 figures