硅中氢的扩散——基于第一性原理的硅中氢动力学性质研究
材料科学
2011-11-29 v1
摘要
本文利用基于密度泛函理论 (DFT) 的方法计算了硅中氢缺陷的动力学性质，如迁移势垒和分解势垒。我们研究了以下缺陷：H 原子 (H) 和离子 (H+, H-)、氢分子 (H2) 和氢复合物 (H2*)。结果表明，主导迁移物是 H 离子，其与电荷无关的迁移势垒为 0.46 eV，与实验值 [1] 极好地吻合。在较高温度下，H2 和 H2* 分别以 1.2 eV 和 1.5 eV 的势垒分解，而 H2 的迁移势垒为 2.2 eV。因此，我们证明，与先前实验所暗示的 [2, 3] 相反，在硅中，氢分子并不通过扩散参与氢的传输。1. A. Van Wieringen and N. Warmoltz, Physica 22, 849 (1956). 2. S. Rao, S. K. Dixit, G. Lupke, N. H. Tolk, and L. C. Feldman, Physical Review B 75, 6 (2007). 3. N. Fukata, A. Kasuya, and M. Suezawa, Physica B 308, 1125 (2001).
引用
@article{arxiv.1111.6455,
title = {Hydrogen Diffusion in Silicon - An ab initio Study of Hydrogen Kinetic Properties in Silicon},
author = {Liviu Bilteanu and Mathias Posselt and Jean-Paul Crocombette},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.6455},
year = {2011}
}
备注
21 pages, 8 figures