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铁电隧道结中电子输运的深入认识

介观与纳米尺度物理 2022-07-12 v1 材料科学

摘要

铁电隧道结(FTJ)的成功取决于由隧穿电致电阻(TER)效应给出的电子隧穿不对称性。这一特性主要通过三种输运机制来评估:直接隧穿、热电子发射和 Fowler-Nordheim 隧穿。在此,通过分析温度对 TER 的影响,我们表明仅考虑这些机制可能不足以完全表征 FTJ 器件的性能。我们用非平衡格林函数(NEGF)方法来处理 FTJ 中的电子隧穿,该方法能够克服上述三种机制所受的限制。我们提出证据表明,FTJ 的性能还以非平凡的方式受到温度的影响,通过共振(Gamow-Siegert)态实现,这些态存在于电子透射概率中且通常位于势垒之上。尽管 NEGF 技术不能直接给出波函数,我们表明,对于单带输运,可以在任意给定能量处、特别是系统的共振能量处找到波函数。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.12672,
  title  = {Insights into electron transport in a ferroelectric tunnel junction},
  author = {Titus Sandu and Catalin Tibeica and Rodica Plugaru and Oana Nedelcu and Neculai Plugaru},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12672},
  year   = {2022}
}

备注

28 pages, 12 figures