Published August 27, 2019
| Version v1
Publication
Open
First principles investigation of Y2O3-doped HfO2
Creators
- 1. Brazilian Center for Research in Energy and Materials
- 2. University of York
Description
First-principles calculations based on a truncated Coulomb hybrid functional were used to elucidate Y2O3 doping of HfO2. We calculated the formation enthalpies as well as density of states of nearly 1200 defective structures of two phases of HfO2: room-temperature monoclinic and high-temperature cubic structures. For dilute doping, the monoclinic phase is retained and electron trapping states are introduced near the conduction band minimum. For doping concentrations near to 12.5 at. %, the cubic phase is stabilized and the gap is free from charge trapping defect states, making it a suitable high-dielectric constant material for complementary metal-oxide semiconductor applications.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم استخدام حسابات المبادئ الأولى بناءً على وظيفة هجين كولوم المبتورة لتوضيح منشطات Y2O3 من HfO2. قمنا بحساب حرارة التكوين بالإضافة إلى كثافة حالات ما يقرب من 1200 بنية معيبة لمرحلتين من HfO2: الهياكل أحادية الميل في درجة حرارة الغرفة والهياكل المكعبة ذات درجة الحرارة العالية. بالنسبة للمنشطات المخففة، يتم الاحتفاظ بالمرحلة أحادية الميل ويتم إدخال حالات احتجاز الإلكترون بالقرب من الحد الأدنى لنطاق التوصيل. بالنسبة لتركيزات المنشطات التي تقترب من 12.5 ٪ عند. ٪، يتم تثبيت الطور المكعب وتكون الفجوة خالية من حالات عيب احتجاز الشحنة، مما يجعلها مادة ثابتة عالية العزل الكهربائي مناسبة لتطبيقات أشباه الموصلات التكميلية لأكسيد المعادن.Translated Description (French)
Les calculs des premiers principes basés sur une fonction hybride de Coulomb tronquée ont été utilisés pour élucider le dopage Y2O3 de HfO2. Nous avons calculé les enthalpies de formation ainsi que la densité des états de près de 1200 structures défectueuses de deux phases de HfO2 : les structures monocliniques à température ambiante et les structures cubiques à haute température. Pour le dopage dilué, la phase monoclinique est conservée et les états de piégeage d'électrons sont introduits près du minimum de la bande de conduction. Pour des concentrations de dopage proches de 12,5 % at., la phase cubique est stabilisée et l'espace est exempt d'états de défaut de piégeage de charge, ce qui en fait un matériau approprié à constante diélectrique élevée pour des applications complémentaires de semi-conducteur à oxyde métallique.Translated Description (Spanish)
Se utilizaron cálculos de primeros principios basados en una función híbrida de Coulomb truncada para dilucidar el dopaje de Y2O3 de HfO2. Calculamos las entalpías de formación, así como la densidad de estados de casi 1200 estructuras defectuosas de dos fases de HfO2: estructuras monoclínicas a temperatura ambiente y cúbicas a alta temperatura. Para el dopaje diluido, la fase monoclínica se retiene y los estados de captura de electrones se introducen cerca del mínimo de la banda de conducción. Para concentraciones de dopaje cercanas al 12,5% atómico, la fase cúbica se estabiliza y el espacio está libre de estados de defectos de captura de carga, lo que lo convierte en un material adecuado de alta constante dieléctrica para aplicaciones complementarias de semiconductores de óxido metálico.Files
1.5110669.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التحقيق في المبادئ الأولى لـ Y2O3 - doped HfO2
- Translated title (French)
- Enquête sur les premiers principes de l'HfO2 dopé à l'Y2O3
- Translated title (Spanish)
- Investigación de primeros principios de HfO2 dopado con Y2O3
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2970163010
- DOI
- 10.1063/1.5110669
References
- https://openalex.org/W1482262574
- https://openalex.org/W179336027
- https://openalex.org/W1810694562
- https://openalex.org/W1881027255
- https://openalex.org/W1966376754
- https://openalex.org/W1968755006
- https://openalex.org/W1978362483
- https://openalex.org/W1981368803
- https://openalex.org/W1983049214
- https://openalex.org/W1984956029
- https://openalex.org/W1985130467
- https://openalex.org/W1989060947
- https://openalex.org/W1992982886
- https://openalex.org/W2002904152
- https://openalex.org/W2003645630
- https://openalex.org/W2005250652
- https://openalex.org/W2008916914
- https://openalex.org/W2029045246
- https://openalex.org/W2058043629
- https://openalex.org/W2061314163
- https://openalex.org/W2074202065
- https://openalex.org/W2076972388
- https://openalex.org/W2078085994
- https://openalex.org/W2078714969
- https://openalex.org/W2095468878
- https://openalex.org/W2112554416
- https://openalex.org/W2133535462
- https://openalex.org/W2325742554
- https://openalex.org/W2510515597
- https://openalex.org/W2563052426
- https://openalex.org/W2796278613
- https://openalex.org/W2799780389
- https://openalex.org/W2926856315
- https://openalex.org/W2949710814
- https://openalex.org/W4243928468