课题组以半导体缺陷和杂质性质计算为核心突破口，发展半导体材料和器件的多尺度仿真方法和软件。近期取得的成果包括：

1. 具有自主知识产权的半导体缺陷和杂质第一性原理计算模拟软件DASP

该软件能高通量计算各类半导体材料的热力学稳定性，缺陷和杂质的形成能、离化能级、电离率和浓度，平衡载流子的浓度和费米能级，缺陷和杂质对载流子的俘获截面和诱导载流子辐射和非辐射复合速率。

DASP软件可作为深能级瞬态谱、光致发光谱、正电子湮没谱等缺陷和杂质表征实验技术的“解谱”工具软件，还可为商业化的连续介质级器件TCAD仿真软件提供缺陷和杂质性质、载流子浓度和寿命等基本参数，为各类半导体器件的计算仿真设计和优化提供定量依据。

该软件的商业化版本可在相关云计算平台和云商店购买使用，软件说明书链接如下：http://hzwtech.com/files/software/DASP/html/index.html  

2. 准确模拟各种载流子复合机制相互竞争、并准确计算载流子寿命的系统计算流程和框架

缺陷和杂质可成为非平衡载流子的复合中心，降低载流子寿命，因此，在器件设计时需要考虑缺陷和杂质对载流子复合的影响。但是，目前学术界发展的载流子复合前沿理论仍未应用到工业界的器件仿真软件中。

特别需要指出的是，各类新型半导体的载流子复合机制复杂，多种复合机制之间的竞争关系不明确，复合速率和载流子寿命影响机制独特，若仍然使用传统简化模型开展计算，可能导致计算仿真结果产生很大误差。

本课题组基于多声子非辐射跃迁理论和非绝热分子动力学方法，发展了全面考虑半导体中各类复合机制，并准确计算载流子寿命的系统计算流程和框架。

该流程可应用于传统半导体体系和任意新型半导体体系中各种缺陷和杂质影响载流子寿命的研究，为计算模拟各类电子和光电器件中非平衡载流子行为提供了精确的方法。

3. 描述MOSFET相关器件偏压温度不稳定性、随机电报噪声、介电经时击穿等可靠性问题的全新物理模型及仿真软件开发

 基于缺陷和载流子相互作用的多声子非辐射跃迁模型，课题组发展了MOSFET相关器件中缺陷俘获和释放载流子引起器件I-V曲线偏移的全新物理模型和定量仿真软件。

该模型解决了传统器件仿真软件中缺陷种类划分单一、缺陷构型转变路径过于简单等问题，可准确模拟当前各类MOSFET相关器件中缺陷诱导的偏压温度不稳定性（BTI）、随机电报噪声（RTN）、介电层经时击穿（TDDB）等可靠性问题，定量计算I-V特性变化。

相比当前广泛使用的商业化器件仿真软件，该软件采用更合理的缺陷物理模型，不仅可以更准确研究传统硅基MOSFET器件的可靠性物理机制，而且适用于基于各类新材料、新工艺的半导体器件（例如，SiC和Ga2O3基功率器件、二维逻辑和存储器件）可靠性研究，从而为各类相关器件的可靠性物理研究提供了统一的计算仿真工具。