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DFT缺陷形成能与电荷态工程

共计 30 章节
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01
课程导入与缺陷工程全景
目标=从DFT缺陷形成能到电荷态工程… · 学习路径与实战目标
课程导入缺陷工程全景
02
缺陷形成能的热力学定义
目标=化学势 · 参考态 · 形成能公式推导与不同电荷态下的能量表…
缺陷形成能的热力…目标=化学势
03
DFT总能量计算基础
目标=平面波基组 · 赝势 · 交换关联泛函
DFT总能量计算基础
04
超胞模型构建与缺陷浓度
目标=超胞尺寸选择 · 缺陷间距 · 周期性镜像相互作用与有限尺寸修正策略
超胞模型构建缺陷浓度
05
带电缺陷计算与背景电荷修正
目标=均匀背景电荷 · Makov-Payne修正 · Lany-Zunger修正及其适用条…
带电缺陷计算背景电荷修正
06
缺陷电荷态与电子化学势
目标=电荷转变能级 · 形成能随费米能级变化图 · 稳定电荷态判定
缺陷电荷态电子化学势
07
缺陷能级与带边对齐
目标=缺陷诱导能级在带隙中的位置 · 带边修正 · 能带对齐方法与实践
缺陷能级带边对齐
08
化学势与热力学稳定性
目标=元素化学势范围 · 相图约束 · 富集/贫乏条件对缺陷形成能的影响
化学势热力学稳定性
09
点缺陷类型与DFT建模
目标=空位 · 间隙 · 反位
DFT点缺陷类型
10
缺陷形成能计算实战
目标=以半导体空位为例 · 从建模 · 参数收敛到形成能曲线完整流程
缺陷形成能计算实…目标=以半导体空…
11
电荷态转变能级计算实战
目标=提取转变能级 · 绘制形成能图 · 分析稳定电荷态与实验对比
电荷态转变能级计…目标=提取转变能…
12
缺陷复合体与缺陷对
目标=复合体构型搜索 · 结合能计算 · 电荷态对复合稳定性的影响
缺陷复合体缺陷对
13
掺杂与合金缺陷工程
目标=替位掺杂 · 共掺杂 · 钝化效应与电荷态调控的DFT模拟
掺杂合金缺陷工程
14
缺陷扩散与迁移势垒
目标=NEB方法计算迁移路径 · 电荷态对扩散势垒和机制的影响
缺陷扩散迁移势垒
15
缺陷浓度与费米能级自洽
目标=缺陷浓度方程 · 自洽费米能级求解 · 非平衡载流子条件下的缺陷统计
缺陷浓度费米能级自洽
16
缺陷形成能与导电类型
目标=本征缺陷对费米能级钉扎 · 掺杂极限 · 自补偿效应的DFT分析
缺陷形成能导电类型
17
二维材料缺陷形成能
目标=表面 · 吸附 · 空位与替位缺陷的特殊性
二维材料缺陷形成…目标=表面
18
氧化物与宽禁带半导体缺陷
目标=氧空位 · 氢杂质 · 极化子
氧化物宽禁带半导体缺陷
19
缺陷磁性与自旋态
目标=自旋极化DFT · 缺陷磁矩 · 高自旋/低自旋转变与电荷态调控
缺陷磁性自旋态
20
缺陷光学性质与电荷态
目标=激发态计算 · Franck-Condon位移 · 零声子线
缺陷光学性质电荷态
21
缺陷形成能的高通量计算
目标=自动化工作流 · 数据库构建 · 机器学习加速与筛选策略
缺陷形成能的高通…目标=自动化工作…
22
缺陷电荷态工程案例一
目标=氮化物半导体中缺陷调控与掺杂优…
缺陷电荷态工程案…目标=氮化物半导…
23
缺陷电荷态工程案例二
目标=氧化物中氧空位导电细丝与阻变存…
缺陷电荷态工程案…目标=氧化物
24
缺陷电荷态工程案例三
目标=二维材料缺陷用于单光子发射与量…
缺陷电荷态工程案…目标=二维材料缺…
25
缺陷形成能与实验对比
目标=深能级瞬态谱 · 电子顺磁共振 · 光致发光与DFT结果的关联
缺陷形成能实验对比
26
缺陷计算中的误差与不确定性
目标=泛函选择 · 带隙修正 · 有限尺寸修正
缺陷计算误差
27
缺陷工程与器件性能
目标=缺陷对载流子寿命 · 迁移率 · 阈值电压
缺陷工程器件性能
28
缺陷形成能计算的项目实战
目标=从文献调研 · 模型设计 · 计算执行到结果分析与报告撰写
缺陷形成能计算的…目标=从文献调研
29
缺陷电荷态调控的前沿方法
目标=杂化泛函 · GW方法 · DFT+U
缺陷电荷态调控的…目标=杂化泛函
30
课程总结与展望
目标=缺陷形成能与电荷态工程的知识体… · 开放挑战与未来方向
课程总结目标=缺陷形成能