基于平面波原子轨道投影的金属/非晶氧化物界面能带对齐：Al/a-SiO2 界面第一性原理研究
材料科学
2017-05-17 v2
摘要
非晶绝缘氧化物在当代电子工业中起着重要作用。理解含非晶结构的异质界面的能带对齐有助于更好地控制界面处的载流子输运特性。先前发展的经典能带偏移方法将本征能级相对于理想块体参考或真空能级对齐。然而，非晶结构的局部无序使得块体参考模糊不清。因此，经典方法无法应用。在本研究中，我们引入一种基于波函数原子轨道线性组合（LCAO）投影的新方法来对齐金属/氧化物界面的能带。波函数的 LCAO 投影考虑了所有金属/氧化物界面效应，如内建电压、界面偶极、虚拟氧化物减薄、势垒变形等。因此，它提供了准确的能带对齐。在 Al/非晶-SiO2 上进行的计算显示现有实验与模拟数据间良好吻合。我们还观察到界面处的空间电荷区导致氧化物中的非线性能带弯曲，这实际上减小了其厚度，从而降低了介电强度。
引用
@article{arxiv.1704.06978,
title = {Band alignment of metal/amorphous-oxide interface using atomic orbitals projection of plane-wave: a first principle study at the Al/a-SiO2 interface},
author = {Jianqiu Huang and Fei Lin and Celine Hin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.06978},
year = {2017}
}
备注
One of the co-author was not aware of this submission