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铁电/半导体异质结构中负电容的直接测量
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2023-02-08 , DOI: 10.1021/acsami.2c19930 Lin Liu 1 , Lin Lei 1 , Xiaomei Lu 1, 2 , Yinsong Xia 1 , Zijing Wu 1 , Fengzhen Huang 1, 2
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由于其潜在的应用，负电容（NC）现在是一个有吸引力的研究课题。为了更好地集成，研究半导体衬底上铁电材料中的NC现象和机制非常重要。在这项工作中，铁电BaTiO 3 (BTO)薄膜沉积在低电阻Si(100)衬底上，构成具有金属/铁电/半导体/金属(MFSM)结构的Pt/BTO/p-Si/Pt样品，在其中 NC 是在具有大直流偏置的低频下直接测量的。由于独特的非对称接口，NC 值可通过直流偏置的极性和幅度进行调节。通过阻抗和铁电特性分析发现，除了与电极化相关的位移电流外，还存在界面电荷注入和氧空位迁移引起的弛豫电流。该工作为利用数控技术研究小型化、低能耗器件提供了另一种思路，对于硅基铁电器件的发展具有重要意义。
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