我院师生近期在Materials Chemistry and Physics上发表论文

时间:2016-06-01浏览:1043

近期,钟克华副教授和黄志高教授等的研究成果在《Materials Chemistry and Physics》发表。简介如下:

基于第一性原理系统研究了界面层本征原子替位掺杂和原子空位对Ni/HfO2体系的Hf-NiO-Ni界面有效功函数的影响及各缺陷界面的形成能,主要结果为:(1)形成能计算结果表明了在NiHfO2结合形成Ni/HfO2界面时,O-Ni界面体系形成能比Hf-Ni界面体系低,即界面以O-Ni离子键结合优于以Hf-Ni金属键结合。在O-Ni界面的形成过程中,少量O空位容易自发形成于O-Ni界面层,尤其是在富氧条件下;在Hf-Ni界面体系的界面层中容易出现Hf空位而不容易存在Ni空位。(2)界面体系的有效功函数强烈地依赖于界面微结构。无界面层缺陷情况下,O-Ni界面体系的有效功函数比Hf-Ni界面体系约高2 eV;对Hf-Ni界面体系,Ni原子替位界面层Hf原子使功函数升高;功函数敏感于界面Hf空位,而对界面Ni空位不敏感,且Hf空位使功函数升高;对O-Ni界面体系,O原子空位导致了功函数的下降。(3)有效功函数的变化量正比于界面偶极密度的变化量。(4从离子价态和局域态角度定性地分析和解释了本征原子替位掺杂和原子空位缺陷如何影响有效功函数。研究结果表明了控制界面的本征原子替位掺杂和原子空位(界面粗糙度)是调制Ni/HfO2界面有效功函数的一种简单有效的可行的方法,对CMOS的金属栅技术和应用具有重要意义。

 

SNi界面的面平均电子密度差分

  

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