基于DASP ZnGeP2的本征缺陷计算

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 ZnGeP2的本征缺陷计算 5.4.5.3-5.4.5.4 的内容。

5.4.5.3. 辐射俘获系数计算流程

完成上述计算后，CDC模块还会根据超胞体积、载流子有效质量等其他数据结合辐射俘获系数的公式算得该系数的大小。

以下内容来自DDC模块的程序日志5cdc.out：

5.4.5.4. CDC模块PL谱计算流程

获取上述数据后，CDC模块会分析HSE泛函优化后缺陷的初态、末态两个结构在广义坐标下的差异，并沿着该方向线性地产生一系列结构。

在目录/cdc/Ge_Zn1/Radiate_calc/_q0_to_q1_/final_state与目录/cdc/Ge_Zn1/Radiate_calc/_q0_to_q1_/initial_state中均会出现以下多个静态计算的目录

完成上述计算后，CDC模块可以根据产生的结构及对应的缺陷形成能大小得到初态与末态下的有效声子能量、声子波函数以及末态的黄-里斯因子（Huang-Rhys factor），还可以获得该缺陷初态与末态的一维位形图，输出为图片ccdiagram.png，如下所示。

ZnGeP2中缺陷Ge_Zn1的一维位形图

以下内容来自DDC模块的程序日志5cdc.out：

最后，输出PL谱的原始数据lineshape.dat以及其尖峰位置、半峰宽，最后图形将存于lineshape.dat文件中。

lineshape.dat文件如下图所示

指定温度下ZnGeP2中缺陷Ge_Zn1的PL谱

审核编辑：彭静