基于 α-In$_2$Se$_3$ 的铁电-半导体-金属结用于非易失性存储器
应用物理
2020-12-02 v1 材料科学
摘要
在这项工作中，我们通过理论与实验研究了基于二维 α-InSe 的铁电-半导体-金属结（FeSMJ）的工作原理与非易失性存储器（NVM）功能。首先，我们通过实验表征和第一性原理模拟分析了 α-InSe 范德瓦耳斯（vdW）堆叠的半导体与铁电特性。随后，我们通过自洽求解 Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）方程、泊松方程和电荷输运方程，建立了 FeSMJ 器件仿真框架。基于提取的 FeS 参数，我们的仿真结果与所制备的 α-InSe 基 FeSMJ 的实验特性吻合良好。我们的分析表明，金属与 FeS 之间的 vdW 间隙在提供依赖于 FeS 极化的肖特基势垒高度调制方面起着关键作用。此外，我们表明 FeS 的厚度缩放会导致读写电压降低以及可区分性提高。FeSMJ NVM 的阵列级分析表明，相对于铁电绝缘体隧道结（FTJ），其感知裕度增加 5.47 倍、面积减小 18.18 倍，且读写功耗更低。
引用
@article{arxiv.2007.02752,
title = {$\alpha$-In$_2$Se$_3$ based Ferroelectric-Semiconductor Metal Junction for Non-Volatile Memories},
author = {Atanu K. Saha and Mengwei Si and Peide Ye and Sumeet K. Gupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.02752},
year = {2020}
}