硒（Se）掺杂可以大幅提高锗碲（GeTe）相变存储材料的再结晶温度,使其具有更高的服役温度和更好的数据保持力,然而Se掺杂对GeTe微观结构和电学性质的影响机制尚不清楚。采用第一性原理计算方法,对Se掺杂GeTe相变存储材料的几何构型、成键性质和电子性质进行了理论研究。结果表明,对于GeTe完美晶体,掺杂的Se原子优先取代Te原子。而对含本征Ge空位的GeTe体系,Se倾向于取代与Ge空位最近邻的Te原子。Se原子与Ge空位具有吸引作用,抑制了Ge空位的移动,从而提高其再结晶温度。Se掺杂导致含Ge空位的菱方相体积收缩,带隙减小,而使含Ge空位的面心立方相体积膨胀,带隙增大。Se掺杂减小了GeTe两晶相的体积差异。计算结果为解释实验中Se掺杂导致的奇特相变性质提供了重要线索。 相似文献
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