Home
| VOLUME 107 (2018) | ISSUE 12 | PAGE 788 |
|---|
|
Атомная и электронная структура собственных дефектов в Ta2O5: ab initio моделирование
Т. В. Перевалов+*, Д. Р. Исламов+*, И. Г. Черных×
+Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия *Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия ×Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия
Abstract
Изучается атомная и электронная структура собственных точечных дефектов в орторомбическом оксиде тантала методами численного моделирования в рамках теории функционала плотности. Показано, что все дефекты, приводящие к обогащению Ta2O5 металлом, выступают в качестве электронных и дырочных ловушек. В условиях сильного обеднения кислородом и на контакте металл-диэлектрик, характерных для элементов резистивной памяти, междоузельные атомы тантала играют конкурентную с вакансией кислорода роль в формировании проводящего филамента. Междоузельные атомы кислорода не участвуют в транспорте заряда. Тантал, замещающий кислород, можно рассматривать как комбинацию кислородной вакансии и междоузельного тантала. Анализ рассчитанных значений термической и оптической энергии ионизации ловушек показывает, что именно вакансия кислорода является ключевым дефектом для переноса заряда в Ta2O5. |