铁电硅掺杂 HfO$_{2}$ 薄膜电容器中畴壁速度的非线性响应

我们利用压电力显微镜(PFM)和开关电流测量研究了铁电硅掺杂 HfO$_{2}$ 薄膜电容器中畴壁速度($v$)对外部电场($E_{ext}$)的非线性响应。通过将 PFM 图像中的翻转体积分数与开关电流数据中随时间变化的归一化翻转极化进行比较,我们验证了铁电畴翻转 PFM 图像的可靠性。利用连续的时间依赖 PFM 图像,我们测量了不同 $E_{ext}$ 下纯横向畴壁运动的速度。$E_{ext}$ 依赖的 $v$ 值紧密遵循无序介质中弹性物体的非线性动力学响应。基于 $E_{ext}$ 的大小,观察到了热激活蠕变和流动区。通过动态指数 ${\mu}$ = 1,我们发现薄膜具有随机场缺陷,这与开关电流数据中指示的特征开关时间的洛伦兹分布一致。