MoO3/Si界面区钼掺杂非晶氧化硅层形成的第一性原理研究

论文摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,通过模拟MoO3/Si界面反应,研究了MoOx薄膜沉积中原子、分子的吸附、扩散和成核过程,从原子尺度阐明了缓冲层钼掺杂非晶氧化硅（a-SiOx（Mo））物质的形成和机理.结果表明,在1500 K温度下, MoO3/Si界面区由Mo, O, Si三种原子混合,可形成新的稳定的物相.热蒸发沉积初始时, MoO3中的两个O原子和Si成键更加稳定,同时伴随着电子从Si到O的转移,钝化了硅表面的悬挂键. MoO3中氧空位的形成能小于SiO2中氧空位的形成能,使得O原子容易从MoO3中迁移至Si衬底一侧,从而形成氧化硅层;替位缺陷中, Si替位MoO3中的Mo的形成能远远大于Mo替位SiO2中的Si的形成能,使得Mo容易掺杂进入氧化硅中.因此,在晶硅（100）面上沉积MoO3薄膜时, MoO3中的O原子先与Si成键,形成氧化硅层,随后部分Mo原子替位氧化硅中的Si原子,最终形成含有钼掺杂的非晶氧化硅层.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈东运,高明,李拥华,徐飞,赵磊,马忠权

关键词: 第一性原理,界面反应,钼掺杂非晶氧化硅,形成能

来源: 物理学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 上海大学理学院物理系索朗光伏材料与器件R&D联合实验室

基金: 国家自然科学基金(批准号:61874070,61674099,61274067),索朗光伏材料与器件R&D联合实验室基金(批准号:SSE0700601)资助的课题~~

分类号: TQ127.2

页码: 57-63

总页数: 7

文件大小: 1491K

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