论文摘要
为了改善HfO2的阻变特性,提高氧空位（VO）导电细丝形成的一致性和均匀性,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了掺杂Al的HfO2阻变材料的微观特性.结果表明,间隙Al （Int-Al）更适合掺入到HfO2中,并且Int-Al与VO相对位置越近,阻变材料趋于稳定的收敛速度越快,形成能越小.不同IntAl浓度对含有VO缺陷的HfO2超胞的影响结果显示,当掺杂Int-Al浓度为4.04%时,分波电荷态密度图能够形成相对较好的电荷通道,最大等势面和临界等势面值均为最高,有利于改善HfO2阻变材料中导电细丝形成的一致性和均匀性;形成能计算结果显示,当Int-Al浓度低于4.04%时形成能变化缓慢,当高于4.04%时则异常增大,表明缺陷体系随Int-Al浓度增大越来越难以形成;进一步研究掺杂Int-Al浓度为4.04%时晶格结构的变化,结果显示缺陷形成能显著降低,有利于形成完美的导电通道.该研究为改善基于HfO2阻变存储材料的性能有一定的借鉴意义.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 代广珍,姜永召,倪天明,刘鑫,鲁麟,刘琦
关键词: 第一性原理,间隙,晶格结构
来源: 物理学报 2019年11期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技
专业: 化学,计算机硬件技术
单位: 安徽工程大学电气工程学院,中国科学院微电子研究所
基金: 安徽省高等学校教育基金(批准号:KZ00216022),安徽工程大学科研启动基金(2018YQQ007),国家自然科学基金(批准号:61306108,61172131,61271377)资助的课题~~
分类号: TP333;O614.413
页码: 73-79
总页数: 7
文件大小: 1737K
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