在单斜相氧化铪中构筑铁电性
材料科学
2024-07-02 v1
摘要
与互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容的氧化铪（HfO）中的铁电性对于制造高集成度非易失性存储器件至关重要。然而，在 HfO 中捕获铁电性需要稳定热力学亚稳的正交或菱方相，这需引入缺陷（如掺杂剂和空位）并付出晶体不完美的代价，导致令人不快的唤醒和疲劳效应。在此，我们报道一种通过设计一系列外延 (HfO)/(CeO) 超晶格在基于 HfO 的铁电体中实现稳健铁电性的理论策略。所设计的铁电超晶格的优势在于无缺陷，且最重要的是基于 HfO 的热力学稳定单斜相。因此，这允许产生优异的铁电性能，其电极化 25 C/cm 且极化翻转能垒低至 2.5 meV/原子。我们的工作可能为制造高性能基于 HfO 的铁电器件开辟全新途径。
引用
@article{arxiv.2309.12800,
title = {Engineering ferroelectricity in monoclinic hafnia},
author = {Hong Jian Zhao and Yuhao Fu and Longju Yu and Yanchao Wang and Yurong Yang and Laurent Bellaiche and Yanming Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.12800},
year = {2024}
}