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国家自然科学基金(61376106)

作品数:14 被引量:16H指数:3
相关作者:代月花陈军宁代广珍蒋先伟徐太龙更多>>
相关机构:安徽大学安徽工程大学中国科学院微电子研究所更多>>
发文基金:国家自然科学基金更多>>
相关领域:自动化与计算机技术理学电子电信一般工业技术更多>>

文献类型

  • 14篇期刊文章
  • 1篇学位论文

领域

  • 9篇自动化与计算...
  • 4篇理学
  • 2篇电子电信
  • 2篇一般工业技术
  • 1篇金属学及工艺

主题

  • 7篇第一性原理
  • 5篇HFO
  • 5篇HFO2
  • 4篇第一性原理研...
  • 3篇氧空位
  • 3篇RRAM
  • 3篇存储器
  • 2篇空位
  • 2篇俘获
  • 2篇复合材料
  • 2篇ORIENT...
  • 2篇PATH
  • 2篇SI3N4
  • 2篇TUNNEL
  • 2篇AG
  • 2篇复合材
  • 2篇DOUBLE...
  • 1篇电磁
  • 1篇电磁波吸收
  • 1篇电磁参数

机构

  • 9篇安徽大学
  • 2篇中国科学院合...
  • 2篇中国科学院微...
  • 2篇安徽工程大学
  • 1篇合肥师范学院
  • 1篇淮北师范大学

作者

  • 7篇代月花
  • 4篇蒋先伟
  • 4篇陈军宁
  • 4篇代广珍
  • 3篇徐太龙
  • 2篇刘琦
  • 2篇杨金
  • 2篇徐建彬
  • 2篇鲁世斌
  • 2篇李宁
  • 2篇陈真
  • 2篇金波
  • 1篇杨菲
  • 1篇王菲菲
  • 1篇李晓风
  • 1篇周茂秀
  • 1篇罗京
  • 1篇李晓风
  • 1篇卢文娟
  • 1篇许会芳

传媒

  • 8篇物理学报
  • 5篇Journa...
  • 1篇Chines...

年份

  • 1篇2019
  • 2篇2017
  • 1篇2016
  • 5篇2015
  • 5篇2014
  • 1篇2013
14 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
改善Si_3N_4俘获层过擦现象的第一性原理研究
2015年
采用第一性原理方法对如何改善电荷俘获存储器的过擦现象进行了研究.过擦是由于氮空位中Si原子对电荷的局域能力弱导致,因此,在Si3N4超胞中分别建立了以C,N,O替换氮空位中的Si原子的缺陷结构作为本文的研究模型.分别计算了擦写之后体系的巴德电荷分布、相互作用能、态密度,借以分析替位原子对过擦的影响.巴德电荷分布的计算结果表明,Si3N4在O替位128号Si后的过擦现象被明显改善;C替位128号Si也可以改善过擦,但由于C替位对电荷的局域作用变弱,不利于电荷的存储实现;N替位128号Si则不能改善过擦;而在162和196号Si位置,三种原子的替换均无法改善过擦现象.相互作用能的研究表明,在128号Si位置,三种原子都能够和氮空位形成团簇,在体系中稳定存在.特别地,O替位Si后,体系中两缺陷的相互吸引作用最弱,从而写入的电荷能够短暂的打破O团簇的稳定性,实现电荷重构,将电荷局域在O团簇周围.此外,态密度的分析结果表明O在128号Si位置能够在Si3N4禁带中引入深能级缺陷,深能级局域电荷的能力强.以上分析证明,O替位可以很好的改善Si3N4中的过擦现象.本文的研究结果为电荷俘获存储器改善过擦提供了一种方法,对提高器件的电荷保持特性和优化存储窗口具有指导意义.
代月花金波汪家余陈真李宁蒋先伟卢文娟李晓风
关键词:第一性原理N4SI3N4
阻变存储器复合材料界面及电极性质研究被引量:1
2013年
采用基于密度泛函理论的第一性原理对比研究了Cu(111)/HfO2(001),Cu(111)/HfO2(010),Cu(111)/HfO2(100)三种复合材料界面模型的失配率、界面束缚能、电荷密度、电子局域函数以及差分电荷密度.计算结果表明:Cu(111)/HfO2(010)失配率最小,界面束缚能最大,界面体系相对最稳定;对比电荷密度及电子局域函数图显示,只有HfO2(010)方向形成的复合材料体系出现了垂直Cu电极方向完整连通的电子通道,表明电子在此方向上具有局域性、连通性,与阻变存储器(RRAM)器件导通方向一致;差分电荷密度图显示,Cu(111)/HfO2(010)复合材料体系界面处存在电荷密度分布重叠的现象,界面处有电子的相互转移、成键的存在;进一步计算了Cu(111)/HfO2(010)体系距离界面不同位置的间隙Cu原子形成能,表明越靠近界面Cu原子越容易进入HfO2体内,在外加电压下易发生电化学反应,从而导致Cu导电细丝的形成与断裂.研究结果可为RRAM存储器的制备及性能的提高提供理论指导和设计工具.
杨金周茂秀徐太龙代月花汪家余罗京许会芳蒋先伟陈军宁
关键词:复合材料
密度泛函理论研究氧空位对HfO2晶格结构和电学特性影响被引量:3
2015年
HfO2因高k值、热稳定性良好和相对Si导带偏移良好等特点,作为电荷俘获型存储器栅介质材料得到了广泛研究.为了明确高k俘获层提高CTM电荷俘获效率的原因,运用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了氧空位引起HfO2的晶格变化及其影响计算结果显示优化后氧空位最近邻氧原子间距明显减小,次近邻O与Hf间距变化稍小.优化后氧空位明显改变局部晶格,而对较远晶格影响逐渐减弱,即引起了局部晶格变化深能级和导带电子态密度主要是Hf原子贡献,而价带则是O原子贡献.优化后各元素局部电子态密度和总电子态密度都明显大于未优化体系,局部电子态密度之和比总电子态密度小.优化后俘获电荷主要在氧空位周围和相邻氧原子上,而未优化时电荷遍布整个体系.优化后缺陷体系电荷局域能增大,电荷量增加时未优化体系电荷局域能明显减小,即晶格变化无饱和特性对电荷局域影响大.说明晶格变化对电荷的俘获能力较强,有利于改善存储器特性.
代广珍蒋先伟徐太龙刘琦陈军宁代月花
关键词:密度泛函理论第一性原理氧空位
电荷俘获存储器的过擦现象
2014年
基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法和VASP软件对电荷俘获存储器过擦现象进行了分析研究.通过形成能的计算,确定了含有氮空位缺陷的Si3N4和含有间隙氧缺陷的Hf O2作为研究的对象;俘获能的计算结果表明两种体系对电子的俘获能力比对空穴的大,因而对两体系擦写载流子确定为电子.分别计算了Hf O2和Si3N4擦写前后的能量、擦写前后电荷分布变化、吸附能和态密度,以说明过擦的微观机理.对能量和擦写电荷变化的研究,表明Si3N4相比于Hf O2,其可靠性较差,且Si3N4作为俘获层,在一个擦写周期后,晶胞中电子出现减少现象;界面吸附能的研究表明,Si3N4相比于Hf O2在缺陷处更容易与氧进行电子交换;最后,通过对态密度的分析表明Si3N4和Hf O2在对应的缺陷中均有缺陷能级俘获电子,前者为浅能级俘获,后者为深能级俘获.综上分析表明,Si3N4在氮空位的作用下,缺陷附近原子对电子的局域作用变弱,使得Si3N4作为俘获层时,材料本身的电子被擦出,使得擦操作时的平带偏移电压增大,导致存储器发生过擦.本文的研究结果揭示了过擦的本质,对提高电荷俘获存储器的可靠性以及存储特性有着重要的指导意义.
汪家余代月花赵远洋徐建彬杨菲代广珍杨金
关键词:HFO2SI3N4第一性原理
MOFs衍生的金属/金属氧化物与MWGNTs复合材料制备及电磁波吸收性能研究
近年来,随着电子产品的高频率使用,电磁波辐射成为一个不可避免的极大问题。因此,对高性能电磁波吸波材料的研究已经成为科研工作者们关注的热点。碳材料具有密度小和高介电常数等优势常被作为轻质吸波材料用在电磁波吸收领域。此外,由...
鲁世斌
关键词:金属有机骨架电磁参数反射损耗
Optimal migration path of Ag in HfO_2: A first-principles study
2015年
First-principles calculations are used to investigate the migration path of Ag in the HfO2-based resistive random access memory(Re RAM). The formation energy calculation suggests that there are two different sites(site 1 and site 3) for the incorporation of Ag atoms into the HfO2 unit cell. Thermodynamic analysis shows that the motion of Ag atom in the HfO2 supercell appears to be anisotropic, which is due to the fact that the Ag atom at site 3 moves along the [1ˉ11] orientation,but the Ag atom at site 1 moves along the [001] orientation. The migration barriers of the Ag atoms hopping between neighboring unit cells are calculated along five different orientations. Difficulty in producing motion of the Ag atom varies with the migration barrier: this motion is minimized along [1ˉ11] orientation. Furthermore, The optimal circulation path for Ag migration within the HfO2 supercells is obtained, and is found to be approximately along the [1ˉ11] orientation.Therefore, it is proposed that the positive voltage should be applied along this orientation, the conduction filament may form more easily, which could improve the response time and reduce the power consumption in Re RAM applications.
代月花陈真金波李宁李晓风
关键词:HFO2
Optimal migration route of Cu in HfO_2被引量:1
2014年
The movement of Cu in a HfO2-based resistive random access memory (RRAM) device is investigated in depth by first-principle calculations. Thermodynamics analysis shows that the dominant motion of Cu tends to be along the [001] orientation with a faster speed. The migration barriers along different routes are compared and reveal that the [001] orientation is the optimal migration route of Cu in HfO2, which is more favorable for Cu transportation. Furthermore, the preferable HfOz growth orientation along [100], corresponding to Cu migration along [001], is also observed. Therefore, it is proposed that the HfO2 material should grow along [100] and the operating voltage should be applied along [001], which will contribute to the improvement of the response speed and the reduction of power consumption of RRAM.
卢金龙罗京赵宏鹏杨金蒋先伟刘琦李晓风代月花
关键词:HFO2RRAM
Two-dimensional analytical model of double-gate tunnel FETs with interface trapped charges including effects of channel mobile charge carriers
2017年
A two-dimensional analytical model of double-gate(DG) tunneling field-effect transistors(TFETs) with interface trapped charges is proposed in this paper. The influence of the channel mobile charges on the potential profile is also taken into account in order to improve the accuracy of the models. On the basis of potential profile,the electric field is derived and the expression for the drain current is obtained by integrating the BTBT generation rate. The model can be used to study the impact of interface trapped charges on the surface potential, the shortest tunneling length, the drain current and the threshold voltage for varying interface trapped charge densities, length of damaged region as well as the structural parameters of the DG TFET and can also be utilized to design the charge trapped memory devices based on TFET. The biggest advantage of this model is that it is more accurate,and in its expression there are no fitting parameters with small calculating amount. Very good agreements for both the potential, drain current and threshold voltage are observed between the model calculations and the simulated results.
Huifang XuYuehua Dai
Al掺杂对HfO_2俘获层可靠性影响第一性原理研究被引量:2
2015年
采用基于MS(Materials Studio)软件和密度泛函理论的第一性原理方法,研究了HfO2俘获层的电荷俘获式存储器(Charge Trapping Memory,CTM)中电荷的保持特性以及耐擦写性.在对单斜晶HfO2中四配位氧空位(VO4)缺陷和VO4与Al替位Hf掺杂的共存缺陷体(Al+VO4)两种超晶胞模型进行优化之后,分别计算了其相互作用能、形成能、Bader电荷、态密度以及缺陷俘获能.相互作用能和形成能的计算结果表明共存缺陷体中当两种缺陷之间的距离为2.216时,结构最稳定、缺陷最容易形成;俘获能计算结果表明,共存缺陷体为双性俘获,且与VO4缺陷相比,俘获能显著增大;Bader电荷分析表明共存缺陷体更有利于电荷保持;态密度的结果说明共存缺陷体对空穴的局域能影响较强;计算两种模型擦写电子前后的能量变化表明共存缺陷体的耐擦写性明显得到了改善.因此在Hf O2俘获层中可以通过加入Al杂质来改善存储器的保持特性和耐擦写性.本文的研究可为改善CTM数据保持特性和耐擦写性提供一定的理论指导.
蒋先伟代广珍鲁世斌汪家余代月花陈军宁
关键词:氧空位第一性原理
HfO_2中影响电荷俘获型存储器的氧空位特性第一性原理研究被引量:2
2014年
随着器件尺寸进一步等比例缩小,高k材料HfO2作为俘获层的电荷俘获型存储器展现了较好的耐受性和较强的存储能力,且工艺相对简单,与传统半导体工艺完全兼容,因此得到了广泛的研究.为研究HfO2中氧空位引入的缺陷能级对电荷俘获型存储器存储特性的影响,运用第一性原理计算分析了HfO2中的氧空位缺陷.通过改变缺陷超胞中的电子数模拟器件的写入和擦除操作,发现氧空位对电荷的俘获基本上不受氧空位之间距离的影响,而氧空位个数则影响对电子的俘获,氧空位数多,俘获电子的能力就强.此外,四价配位的氧空位俘获电子的能力比三价配位的氧空位大.态密度分析发现四价配位的氧空位引入深能级量子态数大,并且受氧空位之间的距离影响小,对电子的俘获概率大.结果表明,HfO2中四价配位的氧空位缺陷有利于改善电荷俘获型存储器的存储特性.
代广珍代月花徐太龙汪家余赵远洋陈军宁刘琦
关键词:第一性原理氧空位HFO2
共2页<12>
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