氧空位对立方相LaAlO3电子结构的影响

稀有金属材料与工程, 2015, 44(5): 1099-1103.

氧空位对立方相LaAlO3电子结构的影响

孙国栋 ^1, , 李辉 ^2, , 邓娟利 ^3, , 张文雪 ^4, , 赵红艳 ^5, , 吕露 ^6,

1.长安大学,陕西西安710064;西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

2.长安大学,陕西西安,710064

3.长安大学,陕西西安,710064

4.长安大学,陕西西安,710064

5.长安大学,陕西西安,710064

6.长安大学,陕西西安,710064

基金项目: National Natural Science Foundation of China(51402024,51402023) Research Fund of the State Key Laboratory of Solidification Processing(NWPU),China(SKLSP201317,12-BZ-2014) Natural Science Foundation of Shaanxi Province(2014JQ6217,2014JQ6212)

关键词：立方相LaAlO3 , 氧空位 , 密度泛函理论计算

Effects of Oxygen Vacancy on the Electronic Structure of Cubic LaAlO3

Keywords： cubic LaAlO3 , oxygen vacancy , density functional theory (DFT) calculation

采用基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一性原理研究了立方相LaAlO3中不同价态氧空位的电子性质.结果表明,氧空位的存在会在立方相LaAlO3的禁带中引入缺陷能级,在氧缺失的条件下,氧空位在立方相LaAlO3中是稳定存在的.随着费米能级位置的改变,具有0价和+2价的氧空位分别为最稳定的电荷状态.LaAlO3中的氧空位具有负U性质,当空位进入到氧化物中时,氧空位会俘获2个空位,达到稳定状态.因此,在LaAlO3高k栅介质中,氧空位为主要俘获电荷的陷阱.

参考文献

[1]	Mao LF;Wang ZO .First-principles simulations of the leakage current in metal-oxide-semiconductor structures caused by oxygen vacancies in HfO2 high-K gate dielectric[J].Physica Status Solidi, A. Applied Research,2008(1):199-203.
[2]	Segall MD.;Lindan PJD.;Probert MJ.;Pickard CJ.;Hasnip PJ.;Clark SJ. Payne MC. .First-principles simulation: ideas, illustrations and the CASTEP code[J].Journal of Physics. Condensed Matter,2002(11):2717-2744.
[3]	Boudali, A;Amrani, B;Khodja, MD;Abada, A;Amara, K .First-principles study of structural, elastic, electronic, and thermal properties of LaAlO3 perovskite[J].Computational Materials Science,2009(4):1068-1072.

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