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
刚刚
刚刚
eurhfe发布了新的文献求助10
刚刚
超级的藏花完成签到,获得积分10
1秒前
SenioriousZ完成签到,获得积分10
2秒前
山奈完成签到,获得积分10
2秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
4秒前
lys发布了新的文献求助10
4秒前
cosine完成签到,获得积分10
5秒前
无私的枕头关注了科研通微信公众号
6秒前
Au_应助三毛不流浪采纳,获得10
6秒前
嘻嘻嘻发布了新的文献求助10
7秒前
笨笨的寒烟完成签到,获得积分10
7秒前
路遥完成签到 ,获得积分10
7秒前
深情安青应助苹果萝采纳,获得10
7秒前
7秒前
JamesPei应助热爱学习采纳,获得10
8秒前
hz发布了新的文献求助10
8秒前
111发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
乐乐应助杨德凯采纳,获得10
9秒前
fryeia完成签到,获得积分10
9秒前
wqy完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
Moonpie应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
huangdinghuang完成签到,获得积分10
12秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
temp应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7192670
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8829112
关于积分的说明 18640812
捐赠科研通 6828294
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3175838
关于科研通互助平台的介绍 2327843
邀请新用户注册赠送积分活动 2150296