通过外延应力调控铁电 Hf0.5Zr0.5O2 薄膜
材料科学
2019-09-05 v1
摘要
本文证明了外延应力对稳定氧化铪铁电正交相的关键影响。在晶格参数介于 3.71–4.21 Å 范围内、001 取向的立方或赝立方单晶氧化物衬底上生长了 Hf0.5Zr0.5O2 与 La0.67Sr0.33MnO3 电极的外延双层。由与衬底的晶格失配所决定的 La0.67Sr0.33MnO3 电极的晶格应变，对 Hf0.5Zr0.5O2 正交相的稳定起关键作用。在受拉应变的 La0.67Sr0.33MnO3 电极上，大部分 Hf0.5Zr0.5O2 薄膜为正交相，而当 La0.67Sr0.33MnO3 弛豫或受压应变时则有利于单斜相。因此，相比于其他衬底（包括常用的 SrTiO3）上的薄膜，TbScO3 和 GdScO3 衬底上的 Hf0.5Zr0.5O2 薄膜呈现出显著增强的铁电极化。获得具有可控相和极化的外延掺杂 HfO2 薄膜，对于深入理解铁电性质具有重要意义，并为基于纳米级 HfO2 薄膜的铁电器件制备铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1909.01563,
title = {Engineering Ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 Thin Films by Epitaxial Stress},
author = {Saul Estandia and Nico Dix and Jaume Gazquez and Ignasi Fina and Jike Lyu and Matthew F. Chisholm and Josep Fontcuberta and Florencio Sanchez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.01563},
year = {2019}
}