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N空位对Cu掺杂AlN电磁性质的影响的第一性原理研究 被引量：2
1
作者 聂招秀 王腊节 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期299-304,共6页
利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法研究了N空位对Cu掺杂AlN的电子结构和磁学性质的影响.结果表明,与Cu最近邻的N原子更易失去形成N空位.N空位的引入减小了Cu掺杂AlN体系的半金属能隙;减弱了Cu及其近邻N原子的自旋极化的强度以及C... 利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法研究了N空位对Cu掺杂AlN的电子结构和磁学性质的影响.结果表明,与Cu最近邻的N原子更易失去形成N空位.N空位的引入减小了Cu掺杂AlN体系的半金属能隙;减弱了Cu及其近邻N原子的自旋极化的强度以及Cu3d与N2p轨道间的杂化,因而减小了体系的半金属铁磁性.因此,制备Cu掺杂AlN稀磁半导体时应尽可能地避免N空位的产生. 展开更多
关键词 n空位 Cu掺杂Aln 电子结构 铁磁性 第一性原理
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改善Si_3N_4俘获层过擦现象的第一性原理研究
2
作者 代月花 金波 +5 位作者 汪家余 陈真 李宁 蒋先伟 卢文娟 李晓风 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期99-107,共9页
采用第一性原理方法对如何改善电荷俘获存储器的过擦现象进行了研究.过擦是由于氮空位中Si原子对电荷的局域能力弱导致,因此,在Si3N4超胞中分别建立了以C,N,O替换氮空位中的Si原子的缺陷结构作为本文的研究模型.分别计算了擦写之后体系... 采用第一性原理方法对如何改善电荷俘获存储器的过擦现象进行了研究.过擦是由于氮空位中Si原子对电荷的局域能力弱导致,因此,在Si3N4超胞中分别建立了以C,N,O替换氮空位中的Si原子的缺陷结构作为本文的研究模型.分别计算了擦写之后体系的巴德电荷分布、相互作用能、态密度,借以分析替位原子对过擦的影响.巴德电荷分布的计算结果表明,Si3N4在O替位128号Si后的过擦现象被明显改善;C替位128号Si也可以改善过擦,但由于C替位对电荷的局域作用变弱,不利于电荷的存储实现;N替位128号Si则不能改善过擦;而在162和196号Si位置,三种原子的替换均无法改善过擦现象.相互作用能的研究表明,在128号Si位置,三种原子都能够和氮空位形成团簇,在体系中稳定存在.特别地,O替位Si后,体系中两缺陷的相互吸引作用最弱,从而写入的电荷能够短暂的打破O团簇的稳定性,实现电荷重构,将电荷局域在O团簇周围.此外,态密度的分析结果表明O在128号Si位置能够在Si3N4禁带中引入深能级缺陷,深能级局域电荷的能力强.以上分析证明,O替位可以很好的改善Si3N4中的过擦现象.本文的研究结果为电荷俘获存储器改善过擦提供了一种方法,对提高器件的电荷保持特性和优化存储窗口具有指导意义. 展开更多
关键词 第一性原理 过擦 氮空位 Si3 n4 SI3n4
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三元Hf-C-N体系的空位有序结构及其力学性质和电子性质的第一性原理研究
3
作者 彭军辉 Tikhonov Evgenii 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期229-239,共11页
采用第一性原理方法,研究了三元Hf-C-N体系的空位有序结构及其力学性质和电子性质.首先采用第一性原理和进化算法,预测得到8种可能存在的热力学稳定的Hf-C-N空位有序结构;这些结构都具有岩盐结构,与实验发现的无序固溶体的结构类型一致... 采用第一性原理方法,研究了三元Hf-C-N体系的空位有序结构及其力学性质和电子性质.首先采用第一性原理和进化算法,预测得到8种可能存在的热力学稳定的Hf-C-N空位有序结构;这些结构都具有岩盐结构,与实验发现的无序固溶体的结构类型一致.本文的预测结果证明了Hf-C-N空位化合物能够以有序结构形式存在,空位与C,N原子都位于[Hf6]八面体间隙,这一结构特点与Hf C_x的相同.然后采用第一性原理方法,计算了Hf-C-N空位有序结构的力学性质,发现除C∶N=1∶4外,相同C/N下,随着空位浓度的增大,Hf-C-N的体模量、剪切模量、弹性模量、Pugh比、维氏硬度等降低;而Hf6CN4(空位浓度为1/6)的维氏硬度高于Hf_5CN_4(无空位),表现出空位硬化现象.最后,计算了Hf-C-N空位有序结构的态密度和晶体轨道哈密顿分布,发现其具有强共价性和金属性;且随着空位浓度增大,总体键强减弱,因而模量减小. 展开更多
关键词 Hf-C-n空位有序结构 空位 维氏硬度 第一性原理方法
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基于HfN_x∶Zn薄膜的负微分阻变存储器
4
作者 王中强 张雪 +3 位作者 齐猛 凡井波 严梓洋 李壮壮 《物理实验》 2019年第6期16-22,共7页
基于HfNx∶Zn薄膜材料制备了阻变式随机存储器,获得了良好的阻变可靠性,并观察到负微分电阻现象.Au/HfNx∶Zn/Pt器件表现出快速的擦写速度(<150ns)、优异的循环耐受性(>103)、长时间保持性(85℃时>10^5 s)、较小的开启/关闭电... 基于HfNx∶Zn薄膜材料制备了阻变式随机存储器,获得了良好的阻变可靠性,并观察到负微分电阻现象.Au/HfNx∶Zn/Pt器件表现出快速的擦写速度(<150ns)、优异的循环耐受性(>103)、长时间保持性(85℃时>10^5 s)、较小的开启/关闭电压波动性(3.5%/8.5%)和较低的高阻/低阻波动性(13.5%/10.1%).Zn元素的掺入为薄膜引入了大量的N空位缺陷态,根据器件运行的I-V拟合曲线,得知器件阻变机制与N空位缺陷的存在有直接的关系. 展开更多
关键词 阻变存储器 氮化铪薄膜 氮空位缺陷 负微分电阻
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等离子体刻蚀凹栅槽影响AlGaN/GaN HEMT栅电流的机理 被引量：1
5
作者 李诚瞻 庞磊 +4 位作者 刘新宇 黄俊 刘键 郑英奎 和致经 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1777-1781,共5页
对等离子体干法刻蚀形成的凹栅槽结构Al GaN/GaN HEMTs肖特基电流增加的机理进行了研究.实验表明,凹栅槽结构Al GaN/GaN HEMTs肖特基栅电流增加一个数量级以上,击穿电压有一定程度的下降.利用AFM和XPS的方法分析Al GaN表面,等离子体干... 对等离子体干法刻蚀形成的凹栅槽结构Al GaN/GaN HEMTs肖特基电流增加的机理进行了研究.实验表明,凹栅槽结构Al GaN/GaN HEMTs肖特基栅电流增加一个数量级以上,击穿电压有一定程度的下降.利用AFM和XPS的方法分析Al GaN表面,等离子体干法刻蚀增加了Al GaN表面粗糙度,甚至出现部分尖峰状突起,增大了栅金属与Al GaN的接触面积;另一方面,等离子体轰击使Al GaN表面出现一定量的N空位,相当于栅金属与Al-GaN接触界面处出现n型掺杂层,使肖特基结的隧道效应加强,降低了肖特基势垒.由此表明,Al GaN表面粗糙度的增加以及一定量的N空位出现是引起栅电流急剧增大的根本原因. 展开更多
关键词 等离子体刻蚀 凹栅槽 栅电流 n空位
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Cu、N空位对Cu_3N的电子结构、电学和光学性能影响的第一性原理研究 被引量：3
6
作者 李强 谭兴毅 +2 位作者 杨永明 任达华 李兴鳌 《原子与分子物理学报》 北大核心 2017年第4期769-773,共5页
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了立方相Cu_3N晶体中含Cu、N空位体系的稳定性、电学、光学性能.研究结果表明含Cu空位和N空位体系的结构比较稳定,Cu空位和N空位降低了体系的导电性,但增加了体系的透射率;含Cu空位和... 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了立方相Cu_3N晶体中含Cu、N空位体系的稳定性、电学、光学性能.研究结果表明含Cu空位和N空位体系的结构比较稳定,Cu空位和N空位降低了体系的导电性,但增加了体系的透射率;含Cu空位和N空位体系的禁带宽度均大于Cu_3N体系,说明实验中制备的Cu_3N有时表现为绝缘体的可能原因为体系中存在Cu空位或N空位. 展开更多
关键词 空位Cu3n 电子结构 电学性质 光学性质
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过硫酸盐诱导的缺陷氮化碳中三配位氮(N3C)空位增强光催化产过氧化氢
7
作者 缪蔚 王奕杰 +3 位作者 刘莹 秦贺贺 褚成成 毛舜 《Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第6期214-221,M0008,共9页
近年来,原位光催化可持续过氧化氢合成技术受到越来越多的关注。其中石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))被认为是最有前途的合成过氧化氢的光催化剂之一;并且,在g-C_(3)N_(4)中引入氮空位已被证明是提高其光催化活性的有效策略。然而,由于g-C_(3)... 近年来,原位光催化可持续过氧化氢合成技术受到越来越多的关注。其中石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))被认为是最有前途的合成过氧化氢的光催化剂之一;并且,在g-C_(3)N_(4)中引入氮空位已被证明是提高其光催化活性的有效策略。然而,由于g-C_(3)N_(4)中不同类型的氮空位对光催化活性的影响方式不同,氮空位的光催化作用机制尚不清楚。在此,本文提出了一种简便的过硫酸钠共晶聚合方法,制备了具有丰富三配位氮空位(N3C)的g-C_(3)N_(4)。这种类型的氮空位在g-C_(3)N_(4)光催化产过氧化氢的研究中尚未得到重视。本研究的结果表明,在g-C_(3)N_(4)中引入N3C空位可以成功地拓宽光吸收范围,抑制光激发电荷的重组,增强O2的吸附和活化。富含N3C空位的g-C_(3)N_(4)的光催化过氧化氢产量是原始g-C_(3)N_(4)的4.5倍。本研究提出了在g-C_(3)N_(4)中引入N3C空位的新策略,为开发光催化产过氧化氢的活性催化剂提供了一种新方法。 展开更多
关键词 过硫酸盐 过氧化氢 光催化 光吸收 过硫酸钠 氮化碳 有效策略 聚合方法
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