HfO2中间隙氧缺陷特性第一性原理研究

运用第一性原理计算研究了HfO2中间隙氧缺陷的特性。对HfO2中不同位置的间隙氧缺陷的形成能进行了计算，找出了最稳定的间隙氧缺陷位置，并对该位置缺陷计算了缺陷能级、态密度（DOS）和电荷俘获能。另外，还计算了间隙氧缺陷之间的距离对HfO2性质的影响。计算结果显示间隙氧缺陷能够同时俘获电子和空穴，具有两性特征；俘获的电荷主要聚集在间隙氧和最近邻氧原子附近；间隙氧之间距离增大会使得缺陷之间由吸引变为排斥，排斥力随距离继续增大而减小，并且缺陷引入的受主能级量子态数显著增加，这有利于空穴隧穿电流增大，可以用来实现存储层电荷的快速擦除