Abstract
Point defects play a key role in many microelectronics technologies. Knowledge of the properties of point defects and characteristics of their behavior during ion-beam synthesis of microstructures for use in silicon devices allows one to optimize the conditions of their production, improve their quality and the electronic properties. In this situation, of valuable help in studying the properties of point defects is numerical modeling, especially with the use of quantum mechanical methods based on density functional theory approach. The paper describes a systematic study of the effect of various quantum–mechanical simulation approximations on the calculated energy parameters of defects as applied to simple point defects in silicon. We demonstrate that the choice of the form of the exchange–correlation functional has the strongest effect on the predicted defect formation energy, whereas the variation of the other considered approximations is of secondary importance for simulation predictions.
Highlights
To a large extent this was due to the complexity of measuring the parameters of point defects
Of valuable help in studying the properties of point defects is numerical modeling, especially with the use of quantum mechanical methods based on density functional theory approach
The paper describes a systematic study of the effect of various quantum−mechanical simulation approximations influence the calculated energy parameters of defects as applied to simple point defects in silicon
Summary
Точечные дефекты играют ключевую роль во многих видах технологии изготовления микроэлектронных приборов. Однако даже для простейших точечных дефектов в кремнии, таких как вакансии и межузельные атомы, недостаточно изучен целый ряд их свойств и особенностей поведения. В этой ситуации значительную помощь в изучении свойств точечных дефектов оказывает применение численного моделирования, особенно с использованием квантово−механических методов на основе подхода теории функционала плотности. Даже для простейших точечных дефектов в кремнии, таких как вакансии и межузельные атомы, совершенно недостаточно изучен целый ряд их свойств и особенностей поведения. В этой ситуации значительную помощь в изучении свойств точечных дефектов оказывает применение численного моделирования, особенно с использованием квантово−механических (первопринципных) методов на основе подхода теории функционала плотности (DFT) [2]. Как свидетельствует практика использования различных приближений теории функционала плотности, результаты расчета энергий точечных дефектов часто оказываются зависящими от выбора параметров моделирования. Для демонстрации практического использования данных, полученных с помощью моделирования, проведено сравнение результатов расчетов для межузельного атома в кремнии на основе первопринципных методов и на основе модельных полуэмпирических потенциалов
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
