Computational design of functional nanoscale interface using first-principles calculation

使用第一性原理计算的功能纳米级界面的计算设计

• 批准号: 20710078
• 负责人: ONO Tomoya
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20710078/
• 关键词: 第一原理計算; 電子輸送特性; 表面・界面; 界面; 電子輸送; 第一原理電子状態計算; 量子輸送特性; 分子デバイス; 半導体デバイス

The calculation method and code for electron-transport properties through nanostructures based on density functional theory have been developed. The relationship between the presence of defects at the stacking structure of the Si/SiO_2 interface and leakage current is theoretically studied using the newly developed code. I found that the leakage current through the interface with dangling bonds is 530 times larger than that without any defects, which is expected to lead to dielectric breakdown. The direction of the dangling bonds is closely related to the performance of the oxide as an insulator. In addition, it is proved that the termination of the dangling bonds by hydrogen atoms is effective for reducing the leakage current.

基于密度泛函理论，开发了纳米结构中电子输运性质的计算方法和程序。利用新开发的程序从理论上研究了Si/SiO_2界面堆积结构缺陷的存在与泄漏电流的关系。我发现，通过有悬空键的界面的泄漏电流是没有任何缺陷时的530倍，预计会导致介质击穿。悬空键的方向与氧化物作为绝缘体的性能密切相关。此外，还证明了氢原子终止悬空键对减小漏电流是有效的。

项目成果

Time-saving first-principles calculation method for electron transport between jellium electrodes

省时的凝胶电极间电子传输第一性原理计算方法

• 发表时间: 2010
• 期刊: Phys.Rev.E
• 作者: Y.Egami;K.Hirose;T.Ono
• 通讯作者: T.Ono

Ballistic Electron Transport through Atomic Nanowires

通过原子纳米线的弹道电子传输

• 发表时间: 2009
• 期刊: J.Comput.Theor.Nanosci. 6(12)
• 作者: S.Tsukamoto;Y.Egami;T.Ono
• 通讯作者: T.Ono

First-principles Study on Spin Polarization of Zigzag Border C/BN Nanotubes

锯齿形边界C/BN纳米管自旋极化的第一性原理研究

• 发表时间: 2010
• 作者: N.D.Huy;T.Ono
• 通讯作者: T.Ono

ナノスケール伝導現象-第一原理計算からのアプローチ-

纳米级传导现象——第一性原理计算的方法——

• 发表时间: 2009
• 作者: Oka;K.;T. Yanagida;K. Nagashima;T. Kawai;J.S. Kim;B.H. Park;小野倫也
• 通讯作者: 小野倫也

Electron-Electron Correlations in Square-Well Quantum Dots : Direct Energy Minimization Approach

方阱量子点中的电子-电子相关性：直接能量最小化方法

• DOI: 10.1166/jnn.2011.3924
• 发表时间: 2011
• 期刊: J.Nanosci.Nanotechnol.
• 作者: H.Goto;K.Hirose
• 通讯作者: K.Hirose