0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

H掺杂Ga2O3的缺陷计算(热力学稳定性和元素化学势计算TSC)

鸿之微 来源:鸿之微 2023-04-26 09:26 次阅读

DASP (Defect and Dopant ab-initio Simulation Package)是一款半导体缺陷和杂质性质的第一性原理计算模拟软件包,该软件包能针对输入的半导体晶体结构,基于材料基因组数据库和第一性原理软件包,自动计算并输出半导体的热力学稳定性,缺陷和杂质形成能及离化能级,半导体样品中缺陷、杂质和载流子浓度及费米能级,关键缺陷和杂质诱导的光致发光谱、载流子辐射和非辐射俘获截面及少子寿命。

针对任一半导体,DASP软件可以计算给出如下性质:热力学稳定性、元素化学势空间的稳定范围、缺陷(含杂质,下同)形成能、缺陷转变能级、各生长条件下的费米能级、载流子和缺陷浓度、缺陷的光致发光谱、缺陷对载流子的俘获截面、辐射和非辐射复合速率等。

本期将给大家介绍DASP HfO2的本征缺陷计算 5.3.2-5.3.2.2 的内容。

5.3.2. 热力学稳定性和元素化学势计算TSC

5.3.2.1. 运行TSC模块

在上一步使用命令dasp 1执行PREPARE模块时,会生成doping-Ga2O3/dec目录,并在该目录中产生1prepare.out文件。等待程序执行完毕,1prepare.out有相应的完成标志。进入doping-Ga2O3/dec目录。确认INCAR-relax,INCAR-static文件中的参数是可行的。(用户可修改INCAR,DASP将根据此目录中的INCAR做后续的计算)

确认PREPARE模块完成后,回到doping-Ga2O3目录,使用命令dasp 2执行TSC模块。同样地,TSC模块会在doping-Ga2O3目录中生成名为tsc的目录,里面记录了TSC程序的计算输出,包括各计算目录以及运行日志文件2tsc.out。等待程序完成期间无需额外操作。

5.3.2.2. TSC模块运行流程

host结构的总能计算(与MP参数保持一致):

TSC模块将使用与MaterialsProject数据库完全一致的输入参数(INCAR,KPOINTS,POTCAR)来对用户给定的原胞做结构优化和静态计算。因此,该计算得到的总能与MP数据库的总能是可比的。此步骤是为了得到影响Ga2O3稳定性的关键杂相。通过目录可以看到:

83eeb202-e3ce-11ed-ab56-dac502259ad0.png

从doping-Ga2O3/tsc/2tsc.out中也可以看到程序的运行日志,即产生输入文件、relaxation1、relaxation2、static、数据提取等步骤。

关键杂相判断:

TSC模块将搜寻MP数据库上所有与Ga2O3相竞争的杂项,通过DFT计算的Ga2O3的总能与MP数据库中杂相的总能,判断出Ga2O3是稳定的。

随后,程序将自动下载影响掺杂H的Ga2O3稳定性最关键的杂相,本例中为H和GaHO2。在2tsc.out中可看到相关的信息

84044dba-e3ce-11ed-ab56-dac502259ad0.png

host与杂相结构的总能计算(PREPARE模块确定的参数):

在确定关键杂相后,TSC模块将使用PREPARE模块确定的参数(AEXX)计算Ga2O3,GaHO2,H2的总能。2tsc.out如下:

841f6bc2-e3ce-11ed-ab56-dac502259ad0.png

化学势的计算:

根据DFT计算的总能,计算掺杂H的Ga2O3的形成能和化学势稳定区间。由于Ga2O3是二元的,TSC模块给出2个化学势的端点值,即Ga-rich和O-rich,写入dasp.in:

8448530c-e3ce-11ed-ab56-dac502259ad0.png

在2tsc.out可以看到程序执行完毕的输出:

8466d55c-e3ce-11ed-ab56-dac502259ad0.png

对于三元以上的体系,TSC模块将输出稳定区域图像,及稳定区域各端点处的化学势。

审核编辑 :李倩

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 模块
    +关注

    关注

    7

    文章

    2666

    浏览量

    47330
  • 热力学
    +关注

    关注

    0

    文章

    43

    浏览量

    9301
  • 软件包
    +关注

    关注

    0

    文章

    101

    浏览量

    11578

原文标题:产品教程丨H掺杂Ga2O3的缺陷计算(热力学稳定性和元素化学势计算TSC)

文章出处:【微信号:hzwtech,微信公众号:鸿之微】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    《炬丰科技-半导体工艺》Ga-N 系统的热力学分析

    以及液氮的热力学函数取自 SGTE 数据库。Ga-N 系统中固相和液相的吉布斯能被假定为与压力无关,而在高压下气相被认为是非理想的。由于系统中 Ga 蒸气的平衡分压远低于相应的 N2
    发表于 07-07 10:28

    聚合物溶液热力学模型的评述

    聚合物溶液热力学模型的评述: 预测聚合物溶液体系的气液平衡数据是热力学模型的一个重要内容。热力学模型大体可分3类,以过量吉布斯自由GF 能表示的最为常用。本文选取基于GF
    发表于 01-01 11:36 8次下载

    什么叫热力学温度_热力学温度与摄氏温度的关系详解

    什么叫热力学温度?热力学温度与摄氏温度的关系 热力学温度,又叫热力学标温,符号T,单位K(开尔文,简称开)。
    的头像 发表于 06-08 00:46 1.9w次阅读

    一文解析DASP CdTe的本征缺陷计算

    针对任一半导体,DASP软件可以计算给出如下性质:热力学稳定性元素化学势空间的稳定范围、
    发表于 04-05 10:16 754次阅读

    H掺杂Ga2O3缺陷计算(准备计算PREPARE02)

    首先程序将根据min_atom=200和max_atom=250的参数,自动寻找最优的扩胞方案(即尽量使a=b=c且a⊥b⊥c),并给出超胞的POSCAR文件。以下为Ga2O3结构的超胞 POSCAR_nearlycube :
    的头像 发表于 04-23 11:20 842次阅读
    <b class='flag-5'>H</b><b class='flag-5'>掺杂</b><b class='flag-5'>Ga2O3</b>的<b class='flag-5'>缺陷</b><b class='flag-5'>计算</b>(准备<b class='flag-5'>计算</b>PREPARE02)

    H掺杂Ga2O3缺陷计算(准备计算PREPARE01)

    Ga2O3是一种透明导电氧化物,表现出天然的n型导电性和高光学透明度,在平板显示器、触摸控制面板和显示器、太阳能电池的顶表面电极和固态光发射器等技术中具有应用价值。
    的头像 发表于 04-24 10:27 819次阅读
    <b class='flag-5'>H</b><b class='flag-5'>掺杂</b><b class='flag-5'>Ga2O3</b>的<b class='flag-5'>缺陷</b><b class='flag-5'>计算</b>(准备<b class='flag-5'>计算</b>PREPARE01)

    H掺杂Ga2O3缺陷计算缺陷形成能和转变能级计算DEC)

    在上一步使用命令 dasp 2 执行TSC模块时,会生成doping-Ga2O3/tsc目录,并在该目录中产生 2tsc.out 文件。等待
    的头像 发表于 04-27 10:47 2291次阅读
    <b class='flag-5'>H</b><b class='flag-5'>掺杂</b><b class='flag-5'>Ga2O3</b>的<b class='flag-5'>缺陷</b><b class='flag-5'>计算</b>(<b class='flag-5'>缺陷</b>形成能和转变能级<b class='flag-5'>计算</b>DEC)

    ZnGeP2的本征缺陷计算(非辐射俘获系数计算CDC)

    针对任一半导体,DASP软件可以计算给出如下性质:热力学稳定性元素化学势空间的稳定范围、
    的头像 发表于 05-11 16:37 867次阅读
    ZnGeP<b class='flag-5'>2</b>的本征<b class='flag-5'>缺陷</b><b class='flag-5'>计算</b>(非辐射俘获系数<b class='flag-5'>计算</b>CDC)

    双钙钛矿材料稳定性的快速计算预测(Cs2AgBiCl6 01)

    在以上的案例中,我们展示了TSC模块可以计算元素化学势,用于DEC模块的缺陷形成能计算。此外,
    的头像 发表于 05-12 09:52 869次阅读
    双钙钛矿材料<b class='flag-5'>稳定性</b>的快速<b class='flag-5'>计算</b>预测(Cs<b class='flag-5'>2</b>AgBiCl6  01)

    DASP双钙钛矿材料稳定性的快速计算预测

    针对任一半导体,DASP软件可以计算给出如下性质:热力学稳定性元素化学势空间的稳定范围、
    的头像 发表于 05-16 10:39 530次阅读
    DASP双钙钛矿材料<b class='flag-5'>稳定性</b>的快速<b class='flag-5'>计算</b>预测

    基于DASP ZnGeP2的本征缺陷计算

    针对任一半导体,DASP软件可以计算给出如下性质:热力学稳定性元素化学势空间的稳定范围、
    的头像 发表于 05-16 17:22 654次阅读
    基于DASP ZnGeP<b class='flag-5'>2</b>的本征<b class='flag-5'>缺陷</b><b class='flag-5'>计算</b>

    双钙钛矿材料稳定性的快速计算预测

    ,基于材料基因组数据库和第一性原理软件包,自动计算并输出半导体的热力学稳定性缺陷和杂质形成能及离化能级,半导体样品中缺陷、杂质和载流子浓度
    的头像 发表于 05-23 14:11 614次阅读
    双钙钛矿材料<b class='flag-5'>稳定性</b>的快速<b class='flag-5'>计算</b>预测

    DASP 双钙钛矿材料稳定性的快速计算预测

    针对任一半导体,DASP软件可以计算给出如下性质:热力学稳定性元素化学势空间的稳定范围、
    的头像 发表于 05-24 10:15 591次阅读
    DASP 双钙钛矿材料<b class='flag-5'>稳定性</b>的快速<b class='flag-5'>计算</b>预测

    氧化镓(Ga2O3)沟槽二极管的相关研究进展

    Ga2O3技术成熟的一个主要障碍是器件过热。对于Ga2O3沟槽器件,尽管与[010]沟槽侧壁相比,[100]沟槽侧壁的热导率(kT[010])更高,但具有[100]沟槽的Ga2O3沟槽器件很少被采用。
    发表于 06-21 11:40 1015次阅读
    氧化镓(<b class='flag-5'>Ga2O3</b>)沟槽二极管的相关研究进展

    热力学稳定的双改性LiF和FeF3层赋予高镍阴极卓越的可循环性

    提高截止电位的极限允许富镍层状氧化物提供更大的能量密度和比容量,同时降低热力学和动力学稳定性
    的头像 发表于 07-05 10:07 1096次阅读
    <b class='flag-5'>热力学</b><b class='flag-5'>稳定</b>的双改性LiF和FeF<b class='flag-5'>3</b>层赋予高镍阴极卓越的可循环性