, , ,

"Исследование атомной и электронной структуры собственных дефектов и их комплексов в оксидных диэлектриках перспективных для элементной базы микроэлектроники". Тимофей Викторович Перевалов, ИФП СО РАН, 30.10.2023

isp_espresso_202310_perevalov.pdf

Состав коллектива

Аннотация

С помощью моделирования в рамках теории функционала плотности в программном пакете quantum ESPRESSO изучена атомная и электронная структура h-BN, SiOx, SiOxNy, HfO2:La и Hf0.5Zr0.5O2:La. Перечисленные материалы являются перспективными для использования в качестве активной среды элементов резистивной и сегнетоэлектрической памяти. Разработана структурная модель SiNx и на ей основе определены значения параметра x для исследуемых плёнок SiNx. Разработана структурная модель SiOxNy и определены барьеры для электронов Фe и дырок Фh для границы раздела Si/SiOxNy для исследуемых плёнок. Показано, что наиболее вероятным дефектом вакансионного типа в h-BN, в частности, формирующимся в результате травления плёнки ионами Ar, а также ответственным за поперечный транспорт заряда (электронов) через плёнки h-BN, является дивакансия бор-азот. Установлена, оптимальная атомная структурах HfO2, легированного La (HfO2:La), и показано, что сегнетоэлектрическая фаза HfO2 не стабилизируется в виде объёмного кристалла за счёт внешнего давления и легирования La. Показано, что электронная структура, оптические и электрофизические свойства вакансий кислорода в HfZrO:La близки к таковым для вакансии в нелегированном оксиде.

Грантовая поддержка

Публикации

  1. Т.В. Перевалов, Е.В. Спесивцев, С.В. Рыхлицкий, П.Г. Бобовников, Г.Я. Красников, В.А. Гриценко, Оптические свойства пиролитического нитрида кремния SiNx, обогащённого кремнием, Оптика и спектроскопия, том 130, вып. 11, 1718-1722 (2022).
  2. T.V. Perevalov, V.A. Volodin, G.N. Kamaev, A.A. Gismatulin, S.G. Cherkova, I.P. Prosvirin, K.N. Astankova, V.A. Gritsenko, Electronic structure of silicon oxynitride films grown by plasma-enhanced chemical vapor deposition for memristor application, Journal of Non-Crystalline Solids 598, 121925 (2022).
  3. Т. В. Перевалов, В. А. Гриценко, А. В. Бухтияров, И. П. Просвирин, Электронная структура дефектов вакансионного типа в гексагональном нитриде бора, Физика твердого тела, т. 64, вып. 7, 787-793 (2022).
  4. Д. Р. Исламов, Т. В. Перевалов, А. А. Гисматулин, И. А. Азаров, Е. В. Спесивцев, В. А. Гриценко, Механизм поперечного транспорта заряда в тонких пленках гексагонального нитрида бора, ЖЭТФ т, 163, вып. 3, стр. 392–400 (2023).
  5. V. M. Kovzik, T. V. Perevalov, D. R. Islamov, Optimal Structure of Lanthanum-Doped Hafnium Oxide: First-Principle Modeling, IEEE 23rd Int. Conf. Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM), pp. 11-14, (2022).
  6. T.V. Perevalov, A.A. Gismatulin, I.P. Prosvirin, V.A. Pustovarov, V.A. Gritsenko, Oxygen Vacancies as Traps Responsible for La-Doped Hf0.5Zr0.5O2 Charge Transport, J. Phys. Chem. C, 127, 14883−14890 (2023).