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界面层与退极化场对负电容FET电学性能的影响

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界面层与退极化场对负电容FET电学性能的影响

作者：康锎璨湘潭大学

学位级别：硕士

负电容铁电场效应晶体管是在传统MOS管基础上把传统的栅极氧化物材料换成铁电材料,其亚阈值斜率可以低至60 m V/dec,它是未来降低晶体管工作电压V和进一步缩小器件物理尺寸的一种有效途径。基于此,本论文通过理论建模与数值分析相结合... 详细信息

负电容铁电场效应晶体管是在传统MOS管基础上把传统的栅极氧化物材料换成铁电材料,其亚阈值斜率可以低至60 m V/dec,它是未来降低晶体管工作电压V和进一步缩小器件物理尺寸的一种有效途径。基于此,本论文通过理论建模与数值分析相结合的方法,对负电容FET的电学性能进行了优化,重点探讨了铁电-金属电极之间的界面层电导率与退极化场对负电容FET电学性能的影响。基于Landau-Ginzbug-Devonshire-唯象理论、泊松方程以及电流连续性方程,改进了负电容氧化铪掺杂钇场效应晶体管物理模型,并分析了铁电-金属电极之间界面层的电导率对其电学性能的影响。结果表明:(1)界面层电导率σ=0.035×10Ωm时,铁电层厚度t=8 nm时,硅表面势放大能力最强,栅电容得到放大,亚阈值摆幅得到降低(场效应晶体管具有很好的参考意义。针对MFIS负电容场效应晶体管,建立了一个退极化电场模型,分析了退极化场对栅电压、硅表面电势的影响。研究结果表明:退极化电场(E)受栅电压(V)的影响变化非常明显,在一个非常小的硅表面电势区域(-0.5 V退极化场的值很小时,硅表面电势随退极化场的增大迅速升高,导致晶体管的亚阈值摆幅小于60 m V/dec。该模型可以直接解释负电容FET器件中的超陡亚阈值特性产生的机理。

关键词：铁电场效应晶体管负电容界面层电导率退极化场

基于退极化场驱动的PZT铁电薄膜太阳能电池研究

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基于退极化场驱动的PZT铁电薄膜太阳能电池研究

作者：吕晓敏南昌大学

学位级别：硕士

铁电薄膜由于具有优良的铁电、热释电、压电、声光及非线性光学特性,被广泛应用于微电子和光电子领域,近年来对其光电特性的研究报道也越来越多。因铁电材料具有自发极化,并且自发极化方向可以随外电场的反转而反向的特点,其自发极化将... 详细信息

铁电薄膜由于具有优良的铁电、热释电、压电、声光及非线性光学特性,被广泛应用于微电子和光电子领域,近年来对其光电特性的研究报道也越来越多。因铁电材料具有自发极化,并且自发极化方向可以随外电场的反转而反向的特点,其自发极化将诱导产生退极化场,从原理上讲,铁电材料退极化场具有与半导体PN结的内建电场类似的作用,即能够收集材料吸收光子后产生的电子和空穴,与PN结势垒型光伏效应不同,它属于体光伏效应,在一定波长的光照下能产生较大的输出电压。这种优越的光电性能使得铁电材料在各种微机电系统和光电系统中有着广泛的应用前景。本实验的主要结果有： (1)在p-Si(111)基片上溅射沉积LaNiO3(LNO)薄膜,即作为电极和缓冲层,经XRD测试表明：室温下沉积的LNO薄膜呈(110)择优取向;(2)在制备好的LNO(110)/Si衬底上,溅射沉积PZT薄膜,优化溅射工艺参数,最后在基底温度550℃,溅射功率106W,溅射时间为7h的条件下,成功地制备了具有较好电滞回线的钙钛矿相PZT铁电薄膜,即由TD-88A标准铁电测试系统测试得到：当测试电压为4V时,其剩余极化是54.5μC/cm2;经过Keithley6514静电计测试,在功率为50W的卤素灯照射下,PZT铁电薄膜电池的开路电压和短路电流分别为0.98V和21.3pA。

关键词：太阳能电池退极化场 PZT铁电薄膜

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退极化场对铁电超晶格热力学性质的影响

安徽师范大学学报（自然科学版） 2006年第4期29卷 352-355页

作者：陶永梅吴银忠常熟理工学院物理系江苏常熟215500

应用平均场理论,在横场伊辛模型的框架内,研究了退极化场对铁电超晶格热力学性质的影响.计算结果表明:退极化场使铁电超晶格的自发极化曲线更加平坦,使介电峰合并,并抑制超晶格的界面效应.

关键词：退极化场铁电超晶格

用横场伊辛模型研究退极化场对铁电薄膜的影响

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苏州大学学报（自然科学版） 2003年第3期19卷 72-77页

作者：陶永梅苏州大学物理科学与技术学院江苏苏州215006 常熟高等专科学校物理系江苏常熟215500

考虑到退极化场对铁电薄膜性质的影响,提出了一个改进的横场伊辛模型,在平均场理论的框架下研究了薄膜的一系列铁电行为.计算结果表明退极化场使薄膜的自发极化曲线更加平坦,膜的极化变得更加均匀,得到了与朗道—金兹堡理论的一致结果.

关键词：铁电薄膜退极化场横场伊辛模型平均场理论自发极化曲线尺寸效应表面效应

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均匀极化的电介质球内的退极化场

内蒙古科技与经济 2003年第4期 139-140页

作者：刘克杰吴建刚包头师范学院物理系内蒙古包头014030

本文根据场强迭加原理。

关键词：电介质球退极化场电磁学

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极化电荷与退极化场

玉溪师范学院学报 1988年第4期 39-42页

作者：高鼎镛

把电介质(绝缘体)放入电场中时,由于电场的影响,介质内的电荷将重新分布,且在表面上出现正、负电荷,这种现象叫电介质的极化,介质表面上出现的正、负电荷叫做极化电荷或束缚电荷。电介质上的极化电荷与导体上的感应电荷一样,起着削弱... 详细信息

把电介质(绝缘体)放入电场中时,由于电场的影响,介质内的电荷将重新分布,且在表面上出现正、负电荷,这种现象叫电介质的极化,介质表面上出现的正、负电荷叫做极化电荷或束缚电荷。电介质上的极化电荷与导体上的感应电荷一样,起着削弱电场的作用,但两者产生的机制是迥然不同的,前者是由于组成介质的无极分子或有极分子位移极化或取向极化的结果,而后者是本来存在于导体中的自由电荷的重新分布,即介质表面出现的极化电荷,是其中束

关键词：退极化场导体电场电磁场极化电荷极化强度