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
1秒前
科研通AI6.2应助瘦瘦书本采纳,获得10
2秒前
321发布了新的文献求助10
2秒前
ly完成签到,获得积分10
2秒前
顺莉发布了新的文献求助10
2秒前
AprilLeung完成签到 ,获得积分10
4秒前
空白娃娃发布了新的文献求助10
5秒前
hulahula发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Droplet完成签到,获得积分10
6秒前
麟语桐发布了新的文献求助30
6秒前
烟花应助欢喜的世倌采纳,获得10
7秒前
8秒前
芝士雪豹完成签到 ,获得积分10
8秒前
疯狂的荟完成签到,获得积分10
9秒前
fn应助心怡采纳,获得30
9秒前
10秒前
yangbu23完成签到,获得积分10
11秒前
初遇之时最暖应助WHL采纳,获得10
11秒前
cccjjjhhh发布了新的文献求助10
12秒前
6484发布了新的文献求助10
14秒前
chang发布了新的文献求助10
14秒前
世界完成签到,获得积分10
14秒前
bkagyin应助西升东落采纳,获得10
14秒前
精明之瑶发布了新的文献求助10
14秒前
livinglast完成签到,获得积分10
16秒前
打打应助hulahula采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
科研通AI6.3应助xcj采纳,获得10
19秒前
共享精神应助挽风风风风采纳,获得20
19秒前
21秒前
顺莉完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
24秒前
五仁月饼完成签到,获得积分10
24秒前
孤独的甜瓜应助yangbu23采纳,获得10
24秒前
25秒前
水123发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7262101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8883517
关于积分的说明 18773861
捐赠科研通 6941323
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202409
关于科研通互助平台的介绍 2375640
邀请新用户注册赠送积分活动 2178075