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
Liuiiii发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
5秒前
zxq309完成签到 ,获得积分10
5秒前
FashionBoy应助蓝天采纳,获得20
6秒前
Louise发布了新的文献求助10
7秒前
Luojiayi发布了新的文献求助20
9秒前
童77完成签到 ,获得积分10
9秒前
无心的苡发布了新的文献求助10
9秒前
深情安青应助111采纳,获得30
12秒前
深情安青应助wdadsad采纳,获得10
12秒前
美国giao哥完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
擎天柱完成签到,获得积分10
15秒前
拼命十三娘完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
19秒前
叁玖叁霖完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
guojingjing发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
wang完成签到,获得积分0
23秒前
23秒前
23秒前
Daisy完成签到,获得积分10
23秒前
mingyueqingfeng完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
zhuzhu发布了新的文献求助10
25秒前
李付清发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
快乐涛发布了新的文献求助10
26秒前
gmchen发布了新的文献求助10
26秒前
干净的琦应助Singyou采纳,获得20
28秒前
wdadsad完成签到,获得积分20
29秒前
斯图伊发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
hu发布了新的文献求助10
30秒前
烂漫夜南关注了科研通微信公众号
31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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6412196
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231302
关于积分的说明 17469873
捐赠科研通 5465024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887514
邀请新用户注册赠送积分活动 1864253
关于科研通互助平台的介绍 1702915