超越寄生极限：用于深亚微米尺度本征铁电特性去嵌入的纳米探针框架
材料科学
2026-07-03 v1
摘要
铁电器件的持续微缩对于下一代计算架构至关重要，但其从根本上受到计量瓶颈的挑战：在深亚微米尺度，本征材料特性被外部寄生阻抗和几何边缘场严重掩盖。在此，我们介绍一种定量的原位纳米探针框架，能够解析直径小至 165 nm 的铁电电容器的真实电响应，而无需光刻键合焊盘。以 20 nm 厚的 AlScN 作为模型系统，我们建立了一个非线性“屏蔽幂律”模型，以将阿托法拉级器件电容与巨大的近场探针相互作用解耦。此外，我们证明了纳米尺度下介电损耗的表观退化是一种几何稀释伪影，并通过电导缩放分析克服了这一问题。最后，我们将该框架应用于大信号表征，利用漏电流补偿和噪声滤波协议，在离散的少数晶粒极限下提取纯净的本征磁滞（C-V 和 J-E）回线。这些发现提供了一个通用的分析工具包，以克服深亚微米铁电体的测量极限。
引用
@article{arxiv.2607.03588,
title = {Beyond the Parasitic Limit: A Nanoprobing Framework for De-embedding Intrinsic Ferroelectric Properties at the Deep Sub-Micrometer Scale},
author = {Niklas Kyoushi and Georg Schönweger and Ole Gronenberg and Dirk Meyners and Adrian Petraru and Fabian Lofink and Simon Fichtner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.03588},
year = {2026}
}