亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Machine learning for impurity charge-state transition levels in semiconductors from elemental properties using multi-fidelity datasets

密度泛函理论 半导体 混合功能 计算机科学 忠诚 均方误差 光伏 材料科学 计算物理学 带隙 杂质 人工智能 算法 机器学习 统计物理学 物理 光电子学 数学 量子力学 工程类 统计 光伏系统 电气工程 电信
作者
Maciej P. Polak,Ryan Jacobs,Arun Mannodi‐Kanakkithodi,Maria K. Y. Chan,Dane Morgan
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:156 (11) 被引量:13
标识
DOI:10.1063/5.0083877
摘要

Quantifying charge-state transition energy levels of impurities in semiconductors is critical to understanding and engineering their optoelectronic properties for applications ranging from solar photovoltaics to infrared lasers. While these transition levels can be measured and calculated accurately, such efforts are time-consuming and more rapid prediction methods would be beneficial. Here, we significantly reduce the time typically required to predict impurity transition levels using multi-fidelity datasets and a machine learning approach employing features based on elemental properties and impurity positions. We use transition levels obtained from low-fidelity (i.e., local-density approximation or generalized gradient approximation) density functional theory (DFT) calculations, corrected using a recently proposed modified band alignment scheme, which well-approximates transition levels from high-fidelity DFT (i.e., hybrid HSE06). The model fit to the large multi-fidelity database shows improved accuracy compared to the models trained on the more limited high-fidelity values. Crucially, in our approach, when using the multi-fidelity data, high-fidelity values are not required for model training, significantly reducing the computational cost required for training the model. Our machine learning model of transition levels has a root mean squared (mean absolute) error of 0.36 (0.27) eV vs high-fidelity hybrid functional values when averaged over 14 semiconductor systems from the II-VI and III-V families. As a guide for use on other systems, we assessed the model on simulated data to show the expected accuracy level as a function of bandgap for new materials of interest. Finally, we use the model to predict a complete space of impurity charge-state transition levels in all zinc blende III-V and II-VI systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
传奇3应助是阿杰帅哥采纳,获得10
1秒前
momo发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
11秒前
科研通AI6.2应助momo采纳,获得10
16秒前
年鱼精完成签到 ,获得积分10
22秒前
ouyoha完成签到,获得积分10
31秒前
36秒前
科研通AI6.3应助凉音采纳,获得10
38秒前
40秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
42秒前
43秒前
Benz发布了新的文献求助10
46秒前
moon发布了新的文献求助10
49秒前
guo发布了新的文献求助10
51秒前
moon完成签到,获得积分10
55秒前
1分钟前
1分钟前
Hh发布了新的文献求助10
1分钟前
哲别发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
严文强完成签到,获得积分10
1分钟前
Lucas应助欢呼的梦琪采纳,获得10
1分钟前
Hh完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
believelc发布了新的文献求助50
1分钟前
2分钟前
2分钟前
believelc完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
dfgh发布了新的文献求助10
2分钟前
mieyy发布了新的文献求助10
2分钟前
guo发布了新的文献求助10
2分钟前
平凡完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Developmental Peace: Theorizing China’s Approach to International Peacebuilding 1000
Traitements Prothétiques et Implantaires de l'Édenté total 2.0 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6135448
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7962611
关于积分的说明 16526200
捐赠科研通 5251034
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2803890
邀请新用户注册赠送积分活动 1784913
关于科研通互助平台的介绍 1655485