含氧空位单斜相HfO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

稀有金属材料与工程, 2013, 42(8): 1576-1580.

含氧空位单斜相HfO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

3.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

基金项目: National Natural Science Foundations of China(51202196) Northwestern Polytechnical University Foundation for Fundamental Research(JC201111) "111" Project Foundation(B08040)

关键词：单斜相HfO2 , 氧空位 , 电子结构 , 光学性质

Electronic Structure and Optical Properties of Monoclinic HfO2 with Oxygen Vacancy

Zha Gangqiang ^1, , Tang Sanqi ^2, , Tan Tingting ^3,

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2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

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Keywords： monoclinic HfO2 , oxygen vacancy , electronic structure , optical property

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对含氧空位单斜相HfO2的电子结构和光学性质进行了计算.计算结果表明,氧空位缺陷的存在使得HfO2带隙中出现了缺陷态,主要由最近邻Hf原子的5d态组成.随后,结合计算的电子态密度分析了氧空位对HfO2材料介电常数和吸收系数的影响.氧空位存在时,在380～220 nm的紫外波段内出现了较弱的吸收峰.

参考文献

[1]	Khoshamn J;Kordesch M .[J].Surface and Coatings Technology,2006,201:3530.
[2]	Lee B H;Kand L;Nieh R et al.[J].Applied Physics Letters,2000,76:1926.
[3]	Liu M;Fang Q;He G et al.[J].Applied Physics Letters,2006,88:192,904.
[4]	Nadimi E;(O)ttking R;Pl(a)nitz P et al.[J].Journal of Physics:Condensed Matter,2011,23:365,502.
[5]	Xiong K;Robertson J;Gibson M C et al.[J].Applied Physics Letters,2005,87:183,505.
[6]	Liu D;Robertson J .[J].Applied Physics Letters,2009,94:042,904.
[7]	Mao LF;Wang ZO .First-principles simulations of the leakage current in metal-oxide-semiconductor structures caused by oxygen vacancies in HfO2 high-K gate dielectric[J].Physica Status Solidi, A. Applied Research,2008(1):199-203.
[8]	Chan M Y;Zhang T;Ho V et al.[J].Microelectronic Engineering,2008,85:2420.
[9]	Perdew J P;Burke K;Ernzerhof M .[J].Physical Review Letters,1996,77:3865.
[10]	Terki R;Bertrand G;Aourag H et al.[J].Materials Letters,2008,62:1484.
[11]	Zhao X;Vanderbilt D .[J].Physical Review B,2002,65:233,106.
[12]	Wang J;Li H P;Stevens R .[J].Journal of Materials Science,1992,27:5397.
[13]	Balog M;Seheiber M;Michman M et al.[J].Thin Solid Films,1977,41:247.
[14]	Foster A S;Lopez Gejo F;Shluger A L et al.[J].Physical Review B,2002,65:174,117.
[15]	Clark S J;Lin L;Robertson J .[J].Microelectronic Engineering,2011,88:1464.
[16]	Lannay M;Boucher F;Moreau P .[J].Physical Review B,2004,69:035,101.
[17]	Jacquemin J L;Raisin C;Robin-Kandare S .[J].Journal of Physics C:Solid State Physics,1976,9:593.
[18]	Li J B;Wei S H;Li S S et al.[J].Physical Review B,2006,74:081,201.
[19]	Takeuchi H;Ha D;King T J .[J].Journal of Vacuum Science and Technology A:Vacuum Surfaces and Films,2004,24:1337.
[20]	Nguyen N V;Davydov A V;Chandler-Horowitz D et al.[J].Applied Physics Letters,2005,87:192,903.

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