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
在水一方应助小确幸采纳,获得10
1秒前
houyidan发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
知之发布了新的文献求助10
2秒前
东堂完成签到,获得积分10
2秒前
Kelvin发布了新的文献求助20
2秒前
秋秋完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
陈三水完成签到,获得积分20
4秒前
爱笑以松完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
搜集达人应助耶汁采纳,获得10
5秒前
bulinggu完成签到,获得积分10
5秒前
NexusExplorer应助oguricap采纳,获得10
6秒前
丫丫发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
曹星完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
十七发布了新的文献求助10
8秒前
陈三水发布了新的文献求助10
9秒前
xin完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
科研一坤年完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
合适夜柳完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
alaxs完成签到,获得积分10
12秒前
ZLH发布了新的文献求助10
12秒前
高大的清涟完成签到 ,获得积分10
12秒前
hezals完成签到,获得积分20
13秒前
甘博发布了新的文献求助10
13秒前
小确幸发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
cdk发布了新的文献求助10
14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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
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 7030339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8700128
关于积分的说明 18432962
捐赠科研通 6531938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3112550
关于科研通互助平台的介绍 2190937
邀请新用户注册赠送积分活动 2088017