基于第一性原理和热动力学方法模拟计算得到了不同温度和氧分压下Hf O2晶体本征点缺陷的形成能,并讨论了各种点缺陷的形成能随费米能级变化的规律.结果表明:当费米能级在价带顶附近时,随着温度和氧分压的变化,出现了不同的最稳定点缺陷(...基于第一性原理和热动力学方法模拟计算得到了不同温度和氧分压下Hf O2晶体本征点缺陷的形成能,并讨论了各种点缺陷的形成能随费米能级变化的规律.结果表明:当费米能级在价带顶附近时,随着温度和氧分压的变化,出现了不同的最稳定点缺陷(O0i、V2+O3和Hfi4+).当费米能级大于3.40 e V时,主要点缺陷是带-4价的Hf空位.该晶体除Hf空位在价带顶附近出现了奇数价态,其它的点缺陷都只显现偶数价态,这表明该晶体的点缺陷具有典型的negative-U特性.本文还计算得到了该晶体可能存在的最稳定点缺陷在温度、氧分压和费米能级三维空间的分布,这为分析该晶体在不同条件下可能出现的点缺陷类型提供清晰的图像,为调控晶体点缺陷的形成提供参考.展开更多
文摘基于第一性原理和热动力学方法模拟计算得到了不同温度和氧分压下Hf O2晶体本征点缺陷的形成能,并讨论了各种点缺陷的形成能随费米能级变化的规律.结果表明:当费米能级在价带顶附近时,随着温度和氧分压的变化,出现了不同的最稳定点缺陷(O0i、V2+O3和Hfi4+).当费米能级大于3.40 e V时,主要点缺陷是带-4价的Hf空位.该晶体除Hf空位在价带顶附近出现了奇数价态,其它的点缺陷都只显现偶数价态,这表明该晶体的点缺陷具有典型的negative-U特性.本文还计算得到了该晶体可能存在的最稳定点缺陷在温度、氧分压和费米能级三维空间的分布,这为分析该晶体在不同条件下可能出现的点缺陷类型提供清晰的图像,为调控晶体点缺陷的形成提供参考.
