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A mechanism for Frenkel defect creation in amorphous SiO2 facilitated by electron injection

机译：电子注射促进非晶SiO2中Frenkel缺陷创建的机制

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Using density functional theory (DFT) calculations we demonstrate how electron injection can facilitate the creation of Frenkel defects in amorphous (a)-SiO2. The precursor sites composed of wide O-Si-O bond angles in amorphous SiO2 act as deep electron traps and can accommodate up to two extra electrons. Trapping of two electrons at these intrinsic sites results in weakening of a Si-O bond and creates an efficient bond breaking pathway for producing neutral O vacancies and O-2-interstitial ions characterized by low transition barriers. The low barriers for the migration of O-2-ions of about 0.2 eV facilitate the separation of created defects. This mechanism may have important implications for our understanding of dielectric breakdown and resistance switching in a-SiO2 based electronic and memory devices.
机译：使用密度函数理论（DFT）计算，我们证明了电子注入如何促进非晶（A）-SiO2中的弗雷克尔缺陷。 由无定形SiO2中的宽O-Si-O键角组成的前体位点用作深电子阱，并且可以容纳多达两个额外的电子。 这些内在部位在这些内在部位的捕获导致Si-O键的弱化，并产生一种有效的粘合途径，用于产生中性O空位和由低过渡屏障的o-2间隙离子。 迁移约0.2eV的迁移的低屏障有助于分离产生的缺陷。 这种机制可能对我们对基于A-SiO2的电子和存储器件中的介电击穿和电阻切换的理解具有重要意义。

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