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First-principles study of the structure and stability of oxygen defects in zinc oxide

Erhart, Paul ; Klein, Andreas ; Albe, Karsten (2005)
First-principles study of the structure and stability of oxygen defects in zinc oxide.
In: Physical Review B, 72 (8)
doi: 10.1103/PhysRevB.72.085213
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

A comparative study on the structure and stability of oxygen defects in ZnO is presented. By means of first-principles calculations based on local density functional theory we investigate the oxygen vacancy and different interstitial configurations of oxygen in various charge states. Our results reveal that dumbbell-like structures are thermodynamically the most stable interstitial configurations for neutral and positive charge states due to the formation of a strongly covalent oxygen–oxygen bond. For negative charge states the system prefers a split-interstitial configuration with two oxygen atoms in almost symmetric positions with respect to the associated perfect lattice site. The calculated defect formation energies imply that interstitial oxygen atoms may provide both donor- and acceptor-like defects.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2005
Autor(en): Erhart, Paul ; Klein, Andreas ; Albe, Karsten
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: First-principles study of the structure and stability of oxygen defects in zinc oxide
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 16 August 2005
Verlag: American Physical Society
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Review B
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 72
(Heft-)Nummer: 8
DOI: 10.1103/PhysRevB.72.085213
Kurzbeschreibung (Abstract):

A comparative study on the structure and stability of oxygen defects in ZnO is presented. By means of first-principles calculations based on local density functional theory we investigate the oxygen vacancy and different interstitial configurations of oxygen in various charge states. Our results reveal that dumbbell-like structures are thermodynamically the most stable interstitial configurations for neutral and positive charge states due to the formation of a strongly covalent oxygen–oxygen bond. For negative charge states the system prefers a split-interstitial configuration with two oxygen atoms in almost symmetric positions with respect to the associated perfect lattice site. The calculated defect formation energies imply that interstitial oxygen atoms may provide both donor- and acceptor-like defects.

Zusätzliche Informationen:

SFB 595 Cooperation C2, D3

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Materialmodellierung
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
Zentrale Einrichtungen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C2: Atomistische Computersimulationen von Defekten und deren Bewegung in Metalloxiden
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften > Teilprojekt D3: Funktion und Ermüdung oxidischer Elektroden in organischen Leuchtdioden
Hinterlegungsdatum: 16 Aug 2011 13:32
Letzte Änderung: 29 Jan 2019 09:27
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