Влияние атомов примеси на скорость диффузии лития в кристаллическом кремнии

Квантово-химическим методом DFT исследовано влияние атомов примесей (Al, B, C, Ge, P) на скорость диффузии лития в кристаллическом кремнии. Для этого произведен расчет величин потенциальных барьеров для переходов атома лития между потенциальными минимумами вблизи атомов примеси. Показано, что наличие атомов Al и Ge вблизи атома лития снижает высоту энергии перехода на 0,02-0,07 эВ, а присутствие атомов углерода или бора увеличивает энергию перехода на 0,14-0,17 эВ. При этом атомы фосфора не вносят существенного вклада в величину энергии перехода. Вычисленные коэффициенты диффузии показывают, что внесение примесных атомов Al и Ge в кремний ускоряет диффузию лития в ~4 раза при Т = 300 К.