Tea Time学术活动系列邀请报告（244）

　　报告题目：密度泛函理论的半导体带隙问题及解决方案

　　报告人：薛堪豪（华中科技大学）

　　时间：9月11日（星期三）15:00-16:00

　　地点：理学院1-401

　　报告内容：

　　半导体电子能带结构的计算是微电子与光电子学科关注的核心问题之一。基于第一原理的密度泛函理论可以实现无经验参数的从头计算，但存在半导体带隙严重低估的问题，所以在半导体工业中尚没有得到应用。本报告将回顾固体能带计算的历史和现状，深入分析密度泛函理论带隙问题产生的根源，并介绍在局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）计算复杂度下的各类解决方案。特别是介绍巴西学者费雷拉等人提出的DFT-1/2方法，以及我们改进后的shell DFT-1/2方法。作为典型应用，我们还将介绍该方法在锑化物超晶格红外探测材料以及卤素钙钛矿材料中的最新进展。

　　报告人简介：

　　薛堪豪，华中科技大学集成电路学院教授，国家级青年人才。本科与硕士分别毕业于清华大学电子工程系与清华大学微电子学研究所，荣获2007年清华大学优秀硕士毕业生。2010年取得美国科罗拉多大学博士学位。博士阶段关于NiO关联电子存储器的工作被国际半导体技术路线图（ITRS）引用，列为Mott存储器的一种原型。在Science, Nature Communications, Physical Review Letters等国际期刊上发表论文148篇，其中一作、通讯发表79篇。在VLSI、IEDM会议上发表论文4篇，其中通讯作者2篇。主持国家重点研发计划课题1项、基金委面上项目2项。研究领域主要包括半导体能带计算方法、基于二氧化铪的微纳电子器件等。2018年提出的shell DFT-1/2半导体能带计算方法已被WIEN2k、QuantumATK等著名密度泛函软件包采用，被Synopsys公司认为具有更好的带隙精度。Shell DFT-1/2在氧化镓宽禁带材料以及III-V超晶格半导体中都取得了优异的计算效果。2023年提出了铪基铁电成因的七配位理论。