DASP (Defect and Dopant ab-initio Simulation Package)是一款半導(dǎo)體缺陷和雜質(zhì)性質(zhì)的第一性原理計(jì)算模擬軟件包，該軟件包能針對(duì)輸入的半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)，基于材料基因組數(shù)據(jù)庫(kù)和第一性原理軟件包，自動(dòng)計(jì)算并輸出半導(dǎo)體的熱力學(xué)穩(wěn)定性，缺陷和雜質(zhì)形成能及離化能級(jí)，半導(dǎo)體樣品中缺陷、雜質(zhì)和載流子濃度及費(fèi)米能級(jí)，關(guān)鍵缺陷和雜質(zhì)誘導(dǎo)的光致發(fā)光譜、載流子輻射和非輻射俘獲截面及少子壽命。

針對(duì)任一半導(dǎo)體，DASP軟件可以計(jì)算給出如下性質(zhì)：熱力學(xué)穩(wěn)定性、元素化學(xué)勢(shì)空間的穩(wěn)定范圍、缺陷（含雜質(zhì)，下同）形成能、缺陷轉(zhuǎn)變能級(jí)、各生長(zhǎng)條件下的費(fèi)米能級(jí)、載流子和缺陷濃度、缺陷的光致發(fā)光譜、缺陷對(duì)載流子的俘獲截面、輻射和非輻射復(fù)合速率等。

本期將給大家介紹DASP 雙鈣鈦礦材料穩(wěn)定性的快速計(jì)算預(yù)測(cè) 5.5.2.3 的內(nèi)容。

5.5.2.3. 追加計(jì)算與分析

在本例中，排除某些特定雜項(xiàng)后使得目標(biāo)化合物存在穩(wěn)定區(qū)域的dasp.in文件參數(shù)如下所示：

本案例中排除的雜相包括 K2LiYF6，K2YF5，LiF，KLiYF5，LiYF4。

對(duì)于不穩(wěn)定的化合物，由于排除的雜相不同，穩(wěn)定區(qū)域可能不同，上述參數(shù)僅供參考。

因?yàn)榭偰苡?jì)算已經(jīng)完成，因此很快可以在2tsc.out中可看到相關(guān)的穩(wěn)定性分析信息：

并且針對(duì)上述信息中提到的關(guān)鍵雜相，第二階段的計(jì)算已經(jīng)開(kāi)始，2tsc.out如下：

若有發(fā)現(xiàn)存在任務(wù)計(jì)算出錯(cuò)，可自行修改第一性計(jì)算所需相關(guān)參數(shù)，如INCAR或KPOINTS等文件內(nèi)容，然后再次運(yùn)行TSC，具體可參考常見(jiàn)問(wèn)題板塊。

化學(xué)勢(shì)的計(jì)算：

根據(jù)DFT計(jì)算的總能，計(jì)算K2LiYF6的形成能和化學(xué)勢(shì)穩(wěn)定區(qū)間，TSC模塊給出14個(gè)化學(xué)勢(shì)的端點(diǎn)值，寫(xiě)入dasp.in:

在2tsc.out可以看到程序執(zhí)行完畢的輸出：

對(duì)于三元與四元的化合物，TSC模塊將輸出穩(wěn)定區(qū)域圖像，及穩(wěn)定區(qū)域各端點(diǎn)處的化學(xué)勢(shì)。對(duì)于二維圖像，通過(guò)目錄可以看到：

目錄K2LiYF6/tsc/2d-figures/中的四個(gè)文件分別是兩次計(jì)算與分析過(guò)程中繪制的穩(wěn)定區(qū)域圖像以及圖像中各端點(diǎn)處的化學(xué)勢(shì)。

查看文件stable_2d.out與fig-K2LiYF6.png。圖fig-K2LiYF6.png的橫縱坐標(biāo)分別是圖中所標(biāo)識(shí)元素的化學(xué)勢(shì)，陰影區(qū)域 則是目標(biāo)化合物的穩(wěn)定區(qū)域，其邊界的每一條線 是相應(yīng)所標(biāo)識(shí)材料恰好處于形成與未形成的臨界情況下的化學(xué)勢(shì)曲線，這是第一次計(jì)算與分析過(guò)程輸出的圖像。

K2LiYF6的穩(wěn)定區(qū)域圖（來(lái)自MP數(shù)據(jù)庫(kù)）

查看文件stable_recalc_2d.out與fig-K2LiYF6_recalc.png，這是第二次計(jì)算與分析過(guò)程輸出的數(shù)據(jù)與圖像。

K2LiYF6的穩(wěn)定區(qū)域圖（來(lái)自第二階段分析）

對(duì)于三維圖像，通過(guò)目錄可以看到：

目錄K2LiYF6/tsc/3d-figures/中的四個(gè)文件分別是兩次計(jì)算與分析過(guò)程中繪制的穩(wěn)定區(qū)域圖像以及圖像中各端點(diǎn)處的化學(xué)勢(shì)。

查看文件stable.out與fig-K2LiYF6_3d.png。圖fig-K2LiYF6_3d.png中所標(biāo)識(shí)三種元素的化學(xué)勢(shì)構(gòu)成三個(gè)坐標(biāo)軸，紅色線條包圍區(qū)域?yàn)镵2LiYF6的三維穩(wěn)定區(qū)域，這是第一次計(jì)算與分析過(guò)程輸出的圖像，該區(qū)域各點(diǎn)坐標(biāo)可通過(guò)文件stable.out獲取。

K2LiYF6的三維穩(wěn)定區(qū)域圖（來(lái)自MP數(shù)據(jù)庫(kù)）

查看文件stable_recalc_3d.out與fig-K2LiYF6_3d_recalc.png，這是第二次計(jì)算與分析過(guò)程輸出的數(shù)據(jù)與圖像。

K2LiYF6的三維穩(wěn)定區(qū)域圖（來(lái)自第二階段計(jì)算）

審核編輯：湯梓紅