Diffusion and aggregation of oxygen vacancies in amorphous silica

无定形固体 氧气 费米能级 空位缺陷 材料科学 扩散 密度泛函理论 电子 化学物理 电离 原子物理学 电介质 化学 离子 结晶学 计算化学 光电子学 物理 热力学 有机化学 量子力学
作者
Manveer Singh Munde,David Gao,Alexander L. Shluger
出处
期刊:Journal of Physics: Condensed Matter [IOP Publishing]
卷期号:29 (24): 245701-245701 被引量:49
标识
DOI:10.1088/1361-648x/aa6f9a
摘要

Using density functional theory (DFT) calculations, we investigated oxygen vacancy diffusion and aggregation in relation to dielectric breakdown in amorphous silicon dioxide (a-SiO2). Our calculations indicate the existence of favourable sites for the formation of vacancy dimers and trimers in the amorphous network with maximum binding energies of approximately 0.13 eV and 0.18 eV, respectively. However, an average energy barrier height for neutral vacancy diffusion is found to be about 4.6 eV, rendering this process unfeasible. At Fermi level positions above 6.4 eV with respect to the top of the valence band, oxygen vacancies can trap up to two extra electrons. Average barriers for the diffusion of negative and double negatively charged vacancies are found to be 2.7 eV and 2.0 eV, respectively. These barriers are higher than or comparable to thermal ionization energies of extra electrons from oxygen vacancies into the conduction band of a-SiO2. In addition, we discuss the competing pathways for electron trapping in oxygen deficient a-SiO2 caused by the existence of intrinsic electron traps and oxygen vacancies. These results provide new insights into the role of oxygen vacancies in degradation and dielectric breakdown in amorphous silicon oxides.

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
FFFDWY完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
坚果完成签到,获得积分20
1秒前
Owen应助小小那采纳,获得30
1秒前
小白I实验应助金木zzz采纳,获得10
1秒前
郭慧娜发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
cdercder应助fung采纳,获得10
2秒前
Jinnnnn完成签到,获得积分10
2秒前
卧底玛雅完成签到,获得积分10
3秒前
wy18567337203发布了新的文献求助30
3秒前
李健的小迷弟应助金咪采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助太阳当空赵采纳,获得100
4秒前
旅行的天空完成签到,获得积分10
4秒前
华仔应助陈少华采纳,获得10
5秒前
研究牲完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
杰克开膛手完成签到,获得积分10
7秒前
暖暖发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
wjf发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
称心的大米完成签到,获得积分10
9秒前
fung完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
cqr应助易安采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
Owen应助小何采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助拾陆采纳,获得10
10秒前
orixero应助day_on采纳,获得10
11秒前
丘比特应助Gpu_broken采纳,获得10
11秒前
11秒前
xiaxiao完成签到,获得积分0
12秒前
无花果应助郭慧娜采纳,获得10
12秒前
99完成签到 ,获得积分10
12秒前
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
《上海印钞厂志》 3000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Évora na Idade Média 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7340145
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8953439
关于积分的说明 19003465
捐赠科研通 6992293
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3218706
关于科研通互助平台的介绍 2384333
邀请新用户注册赠送积分活动 2198658