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纳米尺度异质结构中铁电负电容的实验证据

介观与纳米尺度物理 2014-09-15 v1

摘要

我们报告了在纳米尺度铁电-介电异质结构中负电容效应的概念验证演示。在由铁电体 Pb(Zr0.2Ti0.8)O3 和介电体 SrTiO3 构成的双层结构中,观察到复合电容大于组成成分 SrTiO3 的电容,这表明组成成分 Pb(Zr0.2Ti0.8)O3 层具有有效的负电容。温度被证明是异质结构中铁电负电容和电容增强程度的有效调节参数。基于 Landau 平均场理论的计算显示出与观察到的效应定性一致。这项工作证实了以下可能性:通过在 MOSFET 中用铁电体替代栅极氧化物,可以将亚阈值斜率降低至经典极限 (60 mV/decade) 以下。

关键词

引用

@article{arxiv.1103.4419,
  title  = {Experimental Evidence of Ferroelectric Negative Capacitance in Nanoscale Heterostructures},
  author = {Asif Islam Khan and Debanjan Bhowmik and Pu Yu and Sung Joo Kim and Xiaoqing Pan and Ramamoorthy Ramesh and Sayeef Salahuddin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1103.4419},
  year   = {2014}
}