基于HfO2薄膜中氧空位漂移产生的外禀铁电性
材料科学
2021-12-28 v1
摘要
人们普遍接受氧空位在基于HfO2材料的铁电性涌现中起核心作用，但其潜在机制仍不清楚。本文从基本表征电路出发，提出所观测到的铁电性是外禀的。一个关键发现是，在重复电脉冲下，带电氧空位在样品内振荡，产生非线性电流，其行为类似于正常铁电体的极化电流。给定带电氧空位浓度在1*10^20/cm^3附近时，这一非期望的电流信号导致了具有剩余极化和矫顽场的类铁电滞回线，且与实验值吻合良好。此外，利用该机制有可能复现唤醒、分裂和有限 endurance 效应，这些效应对器件应用至关重要。
引用
@article{arxiv.2112.13431,
title = {Extrinsic ferroelectricity originated from oxygen vacancy drift in HfO2-based films},
author = {Yong Cheng and Maoyuan Zheng and Xingwang Zhang and Hao Dong and Yitian Jiang and Jinliang Wu and Jing Qi and Zhigang Yin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13431},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 4 figures