isp_espresso_201910_perevalov.pdf

• Перевалов Тимофей Викторович, к.ф.-м.н., с.н.с. ИФП СО РАН
• Исламов Дамир Ревинирович к.ф.-м.н., с.н.с. ИФП СО РАН

Посредством квантово-химического моделирования электронной структуры в рамках теории функционала плотности в программном пакете quantum ESPRESSO изучены свойства вакансий кислорода и их комплексов в оксидных диэлектриках SiO₂, HfO₂, ZrO₂, Hf_0.5Zr_0.5O₂, Ta₂O₅. Актуальность исследований обуславливается необходимостью установления роли вакансий кислорода в процессах локализации заряди и резистивного переключения. Исследования Ta₂O₅ и HfO₂ выявили, что голубая люминесценции с энергией около 2.7 эВ обусловлена кислородными вакансиями; определена термическая и оптическая энергии ионизации вакансии кислорода. По данным моделирования m-ZrO₂, локализация электрона на вакансии О осуществляется по поляронному механизму и зарядовая плотность распределяется между двумя ближайшими атомами Zr. Моделирование Hf_0.5Zr_0.5O₂ позволило выявить, что травление ALD плёнки Hf_0.5Zr_0.5O₂ ионами Ar⁺ приводит к формированию обеднённого кислородом слоя с концентрацией вакансий около 8.7×10²⁰ см^-3. Построена энергетическую диаграмму SiO_x, позволяющая оценить энергию потенциальных барьеров для электронов и дырок на границе a-Si/SiO_x и c-Si/SiO_x для различных значений x.

• V.A. Gritsenko, T.V. Perevalov, V.A. Voronkovskii, A.A. Gismatulin, V.N. Kruchinin, V.Sh. Aliev, V.A. Pustovarov, I.P. Prosvirin, Y. Roizin, Charge transport and the nature of traps in oxygen deficient tantalum oxide, ACS Appl. Mater. Interfaces 10 (4), 3769–3775 (2018).
  • DOI:10.1021/acsami.7b16753
  • Impact factor = 8.456
• T.V. Perevalov, D.R. Islamov, Atomic and electronic structure of oxygen polyvacancies in ZrO2, Microelectronic Engineering 178, 275–278 (2017).
  • DOI:10.1016/j.mee.2017.05.036
  • Impact factor = 1.654
• Т.В. Перевалов, В.А. Гриценко, Д.Р. Исламов, И.П. Просвирин, Электронная структура вакансий кислорода в орторомбической нецентросимметричной фазе Hf0.5Zr0.5O2, Письма в ЖЭТФ, том 107, вып. 1, с. 62 – 67 (2018).
  • DOI: 10.7868/S0370274X18010113
  • Impact factor = 1.412
• V.A. Gritsenko, D.R. Islamov, T.V. Perevalov, V.Sh. Aliev, A.P. Yelisseyev, E.E. Lomonova, V.A. Pustovarov, A. Chin, Oxygen vacancy in hafnia as a blue luminescence center and a trap of charge carriers, J. Phys. Chem. С 120 (36), 19980–19986 (2016).
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b05457
  • Impact factor = 4.309
• В.Н. Кручинин, Т.В. Перевалов, Г.Н. Камаев, С.В. Рыхлицкий, В.А. Гриценко, Оптические свойства нестехиометрического оксида кремния SiOx (x < 2), Оптика и спектроскопия, том 127, вып. 5. (2019).
  • DOI: 10.21883/OS.2019.11.48513.136-19
  • Impact factor = 0.59
• V.A. Gritsenko, T.V. Perevalov, O.M. Orlov, G.Ya. Krasnikov, Nature of traps responsible for the memory effect in silicon nitride, Appl. Phys. Lett. 109, 062904 (2016).
  • DOI: 10.1063/1.4959830
  • Impact factor = 3.521