一种供体结合能的实际计算途径:针对浅层缺陷的DFT-1/2方法

精确计算浅能级缺陷的结合能需要采用大超胞结构,以捕捉其波函数的扩展特性。这使得杂化泛函等超越密度泛函理论(DFT)的方法难以直接计算,通常需要间接或近似处理。然而,由于DFT方法存在众所周知的带隙低估和离域化误差问题,单独使用标准DFT无法获得可靠结果。该研究团队采用DFT-1/2方法,在保持计算效率(可处理高达4096原子的超胞)的同时有效解决了这些缺陷。研究人员开发了适用于浅能级缺陷的DFT-1/2实用计算流程,并以硅中V族施主杂质(磷、砷、锑、铋)为例验证了其有效性。通过采用向无限大超胞尺寸外推的方案,该工作以最小计算成本获得了精确的结合能,为施主能级计算提供了一种简洁直接的研究方法。

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