Електронний стан атомів кисню в ядрі дислокації в кремнії

Abstract

Електронний спектр надкомiрки з 64 атомiв Si, що мiстить домiшковий атом O в мiжвузловому положеннi, розрахований методом функцiоналу густини в узагальненому градiєнтному наближеннi. Атомнi позицiї в надкомiрцi моделюються шляхом числового вiдпалу. Розраховано атомну структуру та електроннi спектри ядра крайової дислокацiї, що мiстить домiшковий кисень. Обговорюються змiни густини електронних станiв, а також можливiсть формування магнiтних моментiв на дислокацiйних обiрваних зв’язках. Розглядається можливiсть виникнення магнiтної взаємодiї мiж диcлокацiєю та домiшкою кисню в кремнiї. Аналiзуються парцiальнi електроннi спектри домiшки кисню в мiжвузловому положеннi та в ядрi дислокацiї.

Электронный спектр суперячейки из 64 атомов Si содержащей примесный атом O в межузловом положении рассчитан методом функционала плотности в обобщенном градиентном приближении. Атомные позиции в суперячейке моделируются путем числового отжи- га. Рассчитаны атомная структура и электронные спектры ядра краевой дислокации, содержащего примеси кислорода. Обсуждаются изменения плотности электронных состояний, а также возможность образования магнитного упорядочения на дислокационных оборванных связях. Рассматривается возможность возникновения магнитного взаимодействия между дислокацией и примесью кислорода в кремнии. Анализируются парциальные электронные спектры примеси кислорода в межузловом положении и в ядре дислокации.

The electronic spectrum of a supercell with 64 Si atoms and the oxygen impurity in the interstitial position is calculated by the density functional theory in the generalized gradient approximation. The atomic positions of atoms in the supercell are modeled by simulating annealing. The atomic structure and the electronic spectra of an edge dislocation core containing the oxygen impurity are calculated. Changes in the density of electronic states, as well as the possible formation of a magnetic ordering on the dislocation core dangling bonds, are discussed. The possibility of the formation of a dislocation-oxygen impurity magnetic interaction in silicon is considered. The partial electronic spectra of the oxygen impurity in the interstitial position and in the dislocation core are analyzed.