金红石TiO2中本征缺陷扩散性质的第一性原理计算

刘汝霖; 方粮; 郝跃; 池雅庆

doi:10.7498/aps.67.20180818

摘要

基于密度泛函理论的爬坡弹性带方法，对金红石相二氧化钛晶体中钛间隙、钛空位、氧间隙、氧空位4种本征缺陷的扩散特征进行了研究.对比4种本征缺陷在晶格内部沿不同扩散路径的过渡态势垒后发现，缺陷扩散过程呈现出明显的各向异性.其中，钛间隙和氧间隙沿[001]方向具有最小的扩散势垒路径，激活能分别为0.505 eV和0.859 eV；氧空位和钛空位的势垒最小的扩散路径分别沿[110]方向和[111]方向，激活能分别为0.735 eV和2.375 eV.

关键词:

作者及机构信息

1.
国防科技大学, 高性能计算国家重点实验室, 长沙 410073;

2.
国防科技大学计算机学院, 长沙 410073;

3.
西安电子科技大学微电子学院, 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室, 西安 710071

通信作者: 方粮, lfang@nudt.edu.cn

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：61332003）和湖南省自然科学基金（批准号：2015JJ3024）资助的课题.

参考文献

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施引文献

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1.
国防科技大学, 高性能计算国家重点实验室, 长沙 410073;

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国防科技大学计算机学院, 长沙 410073;

3.
西安电子科技大学微电子学院, 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室, 西安 710071

通信作者: 方粮, lfang@nudt.edu.cn

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金红石TiO2中本征缺陷扩散性质的第一性原理计算

通信作者: 方粮, lfang@nudt.edu.cn

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Density functional theory calculation of diffusion mechanism of intrinsic defects in rutile TiO2

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