QuantumATK亮点文章:路易斯酸碱化学实现二维金属硫化物的表面功能化(Nature Nanotechnology, 2016)

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准确控制二维材料的电子表面态可以改善其通用性,拓宽其在电子和传感领域的应用。基于这个目的,用化学法对表面进行功能化已经被用于调节二维材料的电子属性。到目前为止,化学功能化主要依赖于晶格缺陷和物理吸附等方法,但是这些方法不可避免的会改变原子层的拓扑性质。 来自莱斯大学和加州大学圣巴巴拉分校的研究者报道了他们利用二维金属硫化物中的孤对电子和不会改变主体结构的路易斯酸碱反应实现功能化。n型InSe原子层和Ti4+反应构成平面的p型[Ti4+n(InSe)]配位化合物。通过这种策略,在不用异质结生长核器件制备过程的情况下,作者在二维InSe上制备了平面p-n结,其整流和光电性质得到了提升。本文使用路易斯酸碱化学作为链接分子和二维原子层的桥梁的方法可以用于制备验证原理的染料敏化的光敏器件。 在本文的电子态模拟部分,除InSe等的孤对电子参数是通过Quantum Espresso代码实现计算的之外,InSe和InSe复合物的能带结构及布居、几何结构优化、电子轨道和InSe复合物的本征态计算都是使用 QuantumATK中的DFT方法实现的。 原文链接:doi:10.1038/nnano.2015.323

VNL-ATK材料模拟平台培训课程(2016年成都站)成功召开

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2016年11月27日费米科技主办的“VNL-ATK材料模拟平台培训课程(2016年成都站)”在四川大学成功召开。费米科技的董栋博士为来自西南地区的35位用户介绍了VNL-ATK软件2016版的最新实例以及2017版众多令人瞩目的新功能。在随后的上机培训中,董栋博士为大家介绍 VNL-ATK 基本功能和各领域应用的实例,并与老师和同学就各自的研究中的问题进行了深入的交流。 费米科技感谢西南地区用户的大力支持以及四川大学各位老师和同学为组织本次培训付出了大量的努力。 有关本次会议的报告和其他资料已经上传于费米集合(链接)的VNL-ATK材料与器件模拟平台 – VNL-ATK的用户交流讨论区,欢迎注册、登录费米集合下载。具体方法是: 用学术邮箱注册费米集合(https://www.fermihub.cn/hub),注册之后需要手工批准,请稍等; 登录费米集合,搜索并进入“VNL-ATK材料与器件模拟平台 – VNL-ATK的用户交流讨论区“; 在左侧的“文件“菜单即可下载我们发布的文件。 更多培训信息请关注微信公众号:FermiTech,或扫描二维码:

FIG. 1. (Color online) Structures of the geometry optimized 1-nm NWs. (a)–(c) show the unterminated [100], [110], and [111] NWs, (d)–(f) show the respective O-terminated NWs. Cu is orange and O is red.

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用

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QuantumATK 在全世界范围里有几百家单位构成的活跃用户群体,其中包括绝大部分全球知名的半导体和微电子公司。下面是部分企业用户发表的文章: 参考 更多半导体领域的应用方案和实例见:http://www.fermitech.com.cn/vnl-atk/semiconductor/ 立即试用 QuantumATK! 下载QuantumATK软件安装包 申请QuantumATK的全功能试用许可 获取永久免费学术版的VNL图形界面

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(5)肖特基势垒的调制

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  文章使用密度泛函理论研究了肖特基势垒高度(Schottky Barrier Height)对界面形态的依赖,以及如何通过在 NiSi2/Si界面替位掺杂进行调制。使用 meta-GGA 交换相关泛函预测出相当精确的Si带隙。本文的研究表明,(n型半导体的)电子肖特基势垒高度在(001)方向显著低于(111)方向。这些结果定性上与界面形态依赖的肖特基势垒高度的实验结果一致。肖特基势垒高度能够通过 NiSi2/Si 界面替代掺杂显著降低,本文讨论了 Si 掺杂位点、杂质类型以及晶向对优化肖特基势垒高度的影响。 参考文献 ab-initio study on Schottky-Barrier modulation in NiSi2/Si interface Jiseok Kim[1], Byounghak Lee[2], Yumi Park[2],Kota V R M Murali[2], Francis Benistant[3] [1]GLOBALFOUNDRIES, Albany, NY 12203, USA [2]GLOBALFOUNDRIES, Malta, NY 12020, USA [3]GLOBALFOUNDRIES, Singapore 528830, Singapore SISPAD 2015, Septempber 9-11, 2015, Washington, DC, USA 参考 更多半导体领域的应用方案和实例见:http://www.fermitech.com.cn/vnl-atk/semiconductor/ 立即试用 QuantumATK! […]

VNL-ATK材料模拟平台培训课程(2016年长沙站)成功召开

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2016年11月12-13日费米科技主办的“VNL-ATK材料模拟平台培训课程(2016年长沙站)”在湖南师范大学成功召开。费米科技的董栋博士为来自华中地区的近80位用户介绍了VNL-ATK软件2016版的最新实例以及2017版众多令人瞩目的新功能。在随后的上机培训中,董栋博士为大家介绍 VNL-ATK 基本功能和各领域应用的实例,并与老师和同学就各自的研究中的问题进行了深入的交流。 费米科技感谢华中地区用户的大力支持以及湖南师范大学物理与信息科学学院各位老师和同学为组织本次培训付出了大量的努力。 有关本次会议的报告和其他资料已经上传于费米集合(链接)的VNL-ATK材料与器件模拟平台 – VNL-ATK的用户交流讨论区,欢迎注册、登录费米集合下载。具体方法是: 用学术邮箱注册费米集合(https://www.fermihub.cn/hub),注册之后需要手工批准,请稍等; 登录费米集合,搜索并进入“VNL-ATK材料与器件模拟平台 – VNL-ATK的用户交流讨论区“; 在左侧的“文件“菜单即可下载我们发布的文件。 欢迎大家关注费米科技微信公众号(FermiTech)了解我们后续培训信息和参加将与2016年11月27日举办的 VNL-ATK材料模拟平台培训课程(2016年成都站)。  

VNL-ATK材料模拟平台培训课程(2016年成都站)邀请通知

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费米科技将于2016年11月27日(周日)在四川大学举办“VNL-ATK材料模拟平台培训课程(2016年成都站)”。真诚的欢迎各位老师、同学莅临指导!费米科技的工程师将现场为您演示VNL-ATK软件,并与您深入地交流、探讨软件的最新应用及技术前景,同时解答您的疑问。 时间:11月27日 9:00~12:00 & 14:00~17:00。 地点: 四川大学望江校区西五教319 具体地址:成都市武侯区一环路南一段24号四川大学 培训费用:免费(食宿交通等费用自理) 联系人:石小杰 (13811530064;shi.xiaojie@fermitech.com.cn) 主讲人:董栋博士 培训内容: 上午: VNL-ATK概述、新功能和开发展望 专题1:器件体系电子输运模拟 构建合理的器件模型 器件体系的结构优化 器件体系计算设置 器件性质分析手段 下午: 专题2:VNL-ATK在通用材料模拟中的应用 VNL-ATK中的第一原理方法介绍 使用VNL-ATK模拟块体材料性质 材料表面的模拟新进展 半无限表面(Surface)模型 材料界面的模拟 分子动力学方法 NEB过渡态搜索 专题3:半导体材料与器件的模拟 带隙问题与掺杂问题 静电势模型与FET器件模拟 局域投影态密度方法及其应用 肖特基势垒研究  现场安装VNL-ATK软件试用版本,请自带笔本电脑。 衷心感谢广大新老学员的关注和支持!我们会继续改进培训的教学质量,同时我们也非常欢迎您为我们提出宝贵的意见和建议,让我们共同进步,期待您的积极参与!

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(4)金属-半导体界面接触电阻

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  摘要 文章(APPLIED PHYSICS LETTERS 105, 053511 (2014))使用密度泛函理论和密度泛函紧束缚近似研究了n-Si在[100]方向电阻率下限的理想金属电子结构效应。结果表明,在高掺杂浓度时,“理想金属”假设在某些情况下会失效,因此对n-Si的接触电阻下限至少低估了一个数量级。金属和半导体在横向动量空间的失配,也就是所谓的“谷过滤效应”,对使用的原胞的横向边界情况的细节非常敏感。因此在金属-半导体接触面的电子输运的原子尺度模拟,需要明确所包含的金属原子和电子结构。 参考文献 Effect of realistic metal electronic structure on the lower limit of contact resistivity of epitaxial metal-semiconductor contacts Ganesh Hegde and R. Chris Bowen Advanced Logic Lab, Samsung Semiconductor R&D Center, Austin, Texas 78754, USA APPLIED PHYSICS LETTERS 105, 053511 (2014) 参考 更多半导体领域的应用方案和实例见:http://www.fermitech.com.cn/vnl-atk/semiconductor/ 立即试用 QuantumATK! 下载QuantumATK软件安装包 申请QuantumATK的全功能试用许可 […]

Fig. 1. Diagram of the system

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(3)金属-有机体系的载流子注入

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  摘要 文章(Surface Science 600 (2006) 5080–5083)研究了单个π共轭分子吸附或夹在两个电极上的电流特性,尤其是载流子通过有机/金属界面的注入。首次使用第一性原理方法研究了分子的取向和电极材料对电流对影响:过去的电流计算都是假设分子与电极之间通过共价键连接。研究模拟的两个体系中,萘分子夹在金或铝电极之间。 首先,通过分子的电流与分子的取向有关系,这表示电子主要通过π通道(也就是分子的π轨道与电极电子轨道的交叠)传输;其次,金-萘-金体系的电流比铝-萘-铝体系的电流强,这表明金比铝更适合做电极。   参考文献 First-principles study on current through a single p conjugate molecule for analysis of carrier injection through an organic/metal interface Kenji Toyoda *, Kiyoshi Morimoto, Kiyoyuki Morita Advanced Technology Research Laboratories, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd, 3-4 Hikaridai, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto 619-0237, Japan Surface Science 600 […]

FIG. 1. (a) Structure of a single Cu impurity in a c-Al2O3 (R-3c) 2 2 1 super-cell. Red, brown, and yellow spheres represent O, Cu, and Al atoms, respec- tively. (b) Electron localization function in the plane passing through the center of the Cu impurity bonded to Al and O. Blue-green-red represents low-me- dium-high electron concentration from 0-0.5 to 1.0 e/A ̊ 3, respectively. (c) Cu interaction with Si and O in a-quartz c-SiO2. Red, brown, and green spheres are O, Cu, and Si atoms, respectively. (d) The computed formation energy (eV per Cu atom) (circles) and the average charge transfer (squares) as a function of Cu impurity concentration in SiO2.

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(2)绝缘体中的金属杂质的影响与阻变存储器

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摘要 文章(JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 117, 054504 (2015))对铜掺杂SiO2和Al2O3在热力学、动力学和电子性质方面进行了原子尺度的模拟研究,得到不同浓度(9.91×1020 cm-3和3.41×1022 cm-3)的铜掺杂下的定量结果。金属-绝缘体界面导致体系的形成能与块体相比降低大约4eV。另外,本文还介绍了Cu-Cu相互作用对降低化学势的重要性。这些概念的讨论是在关于阻变存储器(RRAM-M)局域传导路径的形成及其稳定性的背景下展开的。电子态密度以及通过这些局域路径的非平衡透射研究确认了透射增大了三个数量级。本文通过原子尺度的漂移-扩散计算,研究了这些传导路径的动力学行为。本文最后对RRAM-M的原胞进行了分子动力学模拟,试图将上述所有现象用统一的自洽的模型结合起来。   参考文献 Cu impurity in insulators and in metal-insulator-metal structures: Implications for resistance-switching random access memories Sumeet C. Pandeya), Roy Meade, and Gurtej S. Sandhu Emerging Memory Group, Process R&D, Micron Technology Inc., Boise, Idaho 83707-0006, USA JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 117, 054504 (2015) 参考 […]

FIG. 1. (Color online) Structures of the geometry optimized 1-nm NWs. (a)–(c) show the unterminated [100], [110], and [111] NWs, (d)–(f) show the respective O-terminated NWs. Cu is orange and O is red.

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(1)铜纳米线的电子输运特性

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摘要 文章(PHYSICAL REVIEW B 92, 115413 (2015))使用密度泛函理论以及密度泛函紧束缚近似模型,对直径约 1 nm 和 3 nm 的铜纳米线的不同晶向和表面端基原子的电子输运性质进行了研究。发现无论何种直径、晶向、端基原子均不影响其金属性。电子透射强烈的依赖于晶向和端基原子,沿 [110] 方向的铜纳米线透射最强。与无端面的纳米线相比,表面氧化纳米线的电子透射显著降低。 文章计算了每种情况的单位面积透射;对给定晶向,文章指出对于无端基原子的纳米线,该数值随着直径增大而降低,而表面氧化纳米线对直径的依赖则不大(至少对于本文研究的直径范围是如此)。对透射路径的分析表明,无端基原子纳米线表面的透射强于内部;纳米线表面的透射,会由于表面氧化而显著降低。本文基于透射路径的结果,提出了解释单位面积输运与与直径的依赖关系的一个简单模型。   参考文献 Electron transport properties of sub-3-nm diameter copper nanowires Sarah L. T. Jones1, Alfonso Sanchez-Soares1, John J. Plombon2, Ananth P. Kaushik2, Roger E. Nagle3, James S. Clarke2, and James C. Greer1,* 1Tyndall National Institute, University College Cork, Dyke […]