0

Ferroelektrische Kondensatoren und ihre funktionellen Eigenschaften

Ferro / piezoelektrische Materialien ändern ihre Form unter angelegter Spannung oder erzeugen bei Verformung Spannung. Außerdem, они могут поддерживать свое состояние электрического заряда без приложения напряжения, то есть они могут функционировать как память. Эти свойства очень полезны для применений привода и датчика.

По этим причинам ферро / пьезоэлектрические материалы интенсивно изучались и использовались примерно с 1940-х годов и нашли многочисленные технологические применения с использованием объемных монокристаллов или керамики. Однако для интеграции этих устоявшихся технологий с современной электроникой, особенно в так называемых микроэлектромеханических системах (MEMS), существует острая необходимость в меньших размерах, более тонких пленках и процессах осаждения, совместимых с кремниевой промышленностью.

В недавнем исследовании, опубликованном в Physica Status Solidi RRL, исследователи из Университета Твенте во главе с доктором Эвертом Хоувманом сосредоточились на выявлении, понимании и решении проблем, связанных с интеграцией ферро / пьезоэлектрических материалов с кремниевой технологией. Одна из таких проблем заключается в идентификации практических электродных материалов, то есть тех, которые совместимы с ферро / пьезоэлектронными эффектами и являются более дешевыми, чем те, которые обычно используются в лаборатории.

Команда исследовала станнат бария, легированный лантаном (LBSO), который в последнее время привлекает большое внимание как рентабельный прозрачный проводник. Obwohl, что это металлоксидный электрод, который обычно обеспечивает стабильные сегнетоэлектрические устройства, эти устройства неожиданно утратили свои ферро / пьезоэлектрические свойства при непрерывном использовании.

В своем исследовании исследователи показали, что эта «усталость» вызвана инжекцией электронов и последующим захватом сегнетоэлектрика на границе сегнетоэлектрик / LBSO. Это происходит из-за низкого межфазного барьера, обусловленного низкой работой выхода LBSO и, Zweitens, из-за создания тонкого межфазного диэлектрического слоя, который был вызван низкой плотностью свободных электронов в LBSO.

Dennoch, исследователи показали, что они могли бы полностью решить эти проблемы, используя то, что они называют «конструкцией интерфейса»: добавление обычного слоя оксида металла толщиной 2 нанометра (also 5 элементарных ячеек) поверх толстого слоя электрода LBSO.

Д-р Эверт Хоувман заявляет: «Эта работа дает новое понимание роли свойств материала электрода в характеристиках сегнетоэлектрических устройств и дает советы [wie], как выбирать материалы из оксидного электрода и создавать функциональные интерфейсы».

Original

Hinterlasse eine Antwort

Deine Email-Adresse wird nicht veröffentlicht.