绝缘体上硅的巨反常压电阻抗

利用阻抗谱学证明了全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）器件在机械应力下的巨反常压电响应。该压电响应强烈依赖于测量频率 $\omega$，并由压阻（PZR）和压电容组成，其最大值分别为 $\pi_R = -1100 \times 10^{-11}$ Pa$^{-1}$ 和 $\pi_C = -900 \times 10^{-11}$ Pa$^{-1}$。这些值应与 p 型硅中通常的体压阻 $\pi_R= 70 \times 10^{-11}$ Pa$^{-1}$ 相比较。利用具有应力依赖俘获率（$\omega_c$）和发射率的快电子陷阱存在下的空间电荷限制电子与空穴电流模型，可很好地描述上述观测。在稳态条件（即 $\omega \ll \omega_c$）下，阻抗谱测量结果可直接与已发表的耗尽硅纳米物体中 PZR 的报告相比较，整体压电响应仅为通常的体硅 PZR。仅在非稳态条件 $\omega \approx \omega_c$ 下观察到反常 PZR，其对称性表明机电活跃的快陷阱为原生 Pb$_0$ 界面缺陷。这些观测为 FD-SOI 提供了新功能，并阐明了关于载流子耗尽纳米硅 PZR 的争论。