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氯锂锂的铁电域工程
Niobate（LN）由于其丰富的材料特性，包括二阶非线性光学，电光和压电性特性，因此一直处于学术研究和工业应用的最前沿。LN多功能性的另一个方面源于在LN中使用微型甚至纳米规模的精度来设计铁电域的能力，这为设计具有改进性能的设计声学和光学设备提供了额外的自由度，并且只有在其他材料中才有可能。在这篇评论论文中，我们提供了针对LN开发的域工程技术的概述，其原理以及它们提供的典型域大小和模式均匀性，这对于需要具有良好可重复性的高分辨率域模式的设备很重要。它还强调了每种技术对应用程序的好处，局限性和适应性，以及可能的改进和未来的进步前景。此外，审查提供了域可视化方法的简要概述，这对于获得域质量/形状至关重要，并探讨了拟议的域工程方法的适应性，用于新兴的薄膜尼型乳核酸杆菌在绝缘剂平台上的薄膜，从而创造了下一个构成稳定范围和范围的集成范围和范围范围的范围和范围范围的范围。
中间层和铁电材料对电荷的影响...
摘要 - 我们研究使用TIN/HF X ZR 1-X O 2/Interlayer/Si（MFIS）GATE堆栈的Si Fefet耐力疲劳期间，不同的层中和铁电材料对电荷捕获的影响。我们拥有具有不同层间（SIO 2或SION）和HF X ZR 1-X O 2材料（X = 0.75、0.6、0.5）的FeFET设备，并在耐力疲劳期间直接提取了电荷捕获。我们发现：1）层间中N元素的引入抑制了电荷捕获和缺陷的产生，并改善了耐力特征。2) As the spontaneous polarization ( P s ) of the Hf x Zr 1-x O 2 decreases from 25.9 μC/cm 2 (Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 ) to 20.3 μC/cm 2 (Hf 0.6 Zr 0.4 O 2 ), the charge trapping behavior decreases, resulting in the slow degradation rate of memory window (MW) during program/erase cycling;另外，当P S进一步降低至8.1μc/cm 2（HF 0.75 ZR 0.25 O 2）时，初始MW几乎消失（仅〜0.02 V）。因此，P s的减少可以改善耐力特征。合同中，它也可以减少MW。我们的工作有助于设计MFIS Gate堆栈以提高耐力特征。
铁电畴壁的第三维度
波纹现象和曲率效应可提高稳定性并产生各向异性，以及增强的机械、光学和电子响应。双层石墨烯中的霍尔效应[1]和 MoS 2 中形成的人造原子晶体[2]就是很好的例子，它们表明电导率与偏离完美平坦结构之间存在很强的相关性。最近，铁电畴壁作为一种全新类型的二维系统出现，其形貌和电响应之间具有特别强的相关性。[3–6] 畴壁表现出 1-10 Å 数量级的有限厚度，因此通常被称为准二维系统。除了有限的厚度和与波纹二维材料类似之外，这些壁并不是严格意义上的二维，因为它们不会形成完全平坦的结构。弯曲和曲率自然发生，以尽量减少静电杂散场，确保机械兼容性，或由于导致畴壁粗糙的点缺陷。[7–10] 重要的是，相对于主体材料电极化的任何方向变化都会直接导致电荷状态的改变，从而导致局部载流子
铁电/非铁电材料界面的电荷捕获效应...
我们研究了限制具有金属/铁电/夹层/Si (MFIS) 栅极堆栈结构的 n 型铁电场效应晶体管 (FeFET) 耐久性的电荷捕获现象。为了探索电荷捕获效应导致耐久性失效的物理机制，我们首先建立一个模型来模拟 n 型 Si FeFET 中的电子捕获行为。该模型基于量子力学电子隧穿理论。然后，我们使用脉冲 I d - V g 方法来测量 FeFET 上升沿和下降沿之间的阈值电压偏移。我们的模型很好地符合实验数据。通过将模型与实验数据拟合，我们得到以下结论。（i）在正工作脉冲期间，Si 衬底中的电子主要通过非弹性陷阱辅助隧穿被捕获在 FeFET 栅极堆栈的铁电 (FE) 层和夹层 (IL) 之间的界面处。 (ii) 基于我们的模型，我们可以得到在正操作脉冲期间被捕获到栅极堆栈中的电子数量。 (iii) 该模型可用于评估陷阱参数，这将有助于我们进一步了解 FeFET 的疲劳机制。
负电容铁电场效应晶体管
将铁电负电容 (NC) 集成到场效应晶体管 (FET) 中有望突破被称为玻尔兹曼暴政的功耗基本限制。然而，在非瞬态非滞后状态下实现稳定的静态负电容仍然是一项艰巨的任务。问题源于缺乏对如何利用由于域状态出现而产生的 NC 的根本起源来实现 NC FET 的理解。在这里，我们提出了一种基于铁电域的场效应晶体管的巧妙设计，具有稳定的可逆静态负电容。使用铁电电容器的电介质涂层可以实现负电容的可调性，从而极大地提高了场效应晶体管的性能。
铁电的选择性和准连续切换
Moyu Chen 1 † , Yongqin Xie 1 † , Bin Cheng 2* , Zaizheng Yang 1 , Xin-Zhi Li 3 , Fanqiang Chen 1 ,
使用铁电/铁弹性开关收集能量
通过利用铁电/铁弹性切换，在压电传感器中提高了提高功率输出和能量密度。但是，一个问题是，稳定的工作周期通常不能仅由压力驱动。通过在部分螺旋的铁电中使用内部偏置场来解决此问题：材料状态的设计使得压力驱动机械加载过程中的铁弹性切换，而残留场在卸载过程中恢复了极化状态。但是，尽管已验证了此方法，但尚未系统地探索具有最佳性能的工程材料状态的设备。在这项工作中，使用部分固定（预先pol的）铁电中的内部偏置场来指导极化开关，从而产生有效的能量收集循环。设备在1-20 Hz的频率范围内进行了测试和优化，并系统地探索了制造过程中预拆平程度对能量收集性能的影响。发现，将铁电陶瓷预先固定到约25％的完全悬垂状态中会导致一种设备，该设备可以在20 Hz处产生大约26 mW cm-3的活性材料的功率密度，先前工作的改善和比常规PiezoeColectrics的高度提前的命令。但是，最大化功率密度可能会导致残余压力，在准备过程中或服务过程中会损害设备的危害。研究了制造成功率与预拆平水平之间的关系，这表明较高的预拆平程度与较高的存活率相关。这为能量转换与设备鲁棒性平衡提供了基础。
基于二氧化铪和二氧化锆的铁电材料和器件的发展路线图
1 米尼奥大学和波尔图大学物理中心 (CF-UM-UP)，米尼奥大学，Campus de Gualtar，4710-057 Braga，葡萄牙 2 材料和新兴技术物理实验室，LapMET，米尼奥大学，4710-057 Braga，葡萄牙 3 NaMLab gGmbH，Noethnitzer Str. 64a，01187 德累斯顿，德国 4 Components Research，英特尔公司，Hillsboro，OR，97124 美国 5 SPEC，CEA，CNRS，U niv ersit ´ e Paris-Saclay，CEA Saclay，91191 Gif-sur-Yvette，法国 6 IBM Research Zurich，S ¨ aumerstrasse 4，8803 Ru ¨ sc hlik on 瑞士 7 电气与信息技术，隆德大学，Box 118，隆德，22 100 瑞典 8 NanoLund，隆德大学，Box 118，隆德，22 100 瑞典 9 材料科学与工程系和校际半导体研究中心，首尔国立大学工程学院，首尔，08826 韩国 10 罗格斯新兴材料中心和物理与天文系，新泽西州皮斯卡塔韦08854，美国 11 三星先进技术学院 (SAIT) 设备研究中心，水原，16678 大韩民国 12 格勒诺布尔阿尔卑斯大学，CEA，LETI，F-38000 格勒诺布尔，法国 13 Helmholtz-Zentrum Berlin fu ě r Materialien und Energie，Hahn-Meitner-Platz 1，Berlin 14109，德国 14国家科学研究中心 DEMOKRITOS, 15341, 雅典, 希腊
综述文章 用于智能计算的铁电器件
近年来，晶体管的尺度不断逼近物理极限，阻碍了计算能力的进一步发展。后摩尔时代，新兴的逻辑和存储器件成为扩展智能计算能力的基础硬件。本文综述了用于智能计算的铁电器件的最新进展。首先阐明了铁电器件的材料性质和电学特性，然后讨论了可用于智能计算的新型铁电材料和器件。全面回顾和比较了用于低功耗逻辑、高性能存储器和神经形态应用的铁电电容器、晶体管和隧道结器件。此外，为了为开发基于高性能铁电的智能计算系统提供有用的指导，本文讨论了实现超大规模铁电器件以实现高效计算的关键挑战。
一种高度兼容 CMOS 的氧化铪基铁电二极管
为了解决“存储墙”问题，人们迫切需要具有高速度和高密度的存储设备。在这里，我们展示了一种高度可扩展的三维可堆叠铁电二极管，其整流极性由 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 薄膜的极化反转调制。通过利用原子分辨率球差校正 STEM 可视化铪/锆晶格序和氧晶格序，我们揭示了 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 薄膜的自发极化与氧原子位移之间的相关性，从而明确地识别出 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 薄膜中的非中心对称 Pca2 1 正交相。我们进一步在 8 层 3D 阵列中实现了这种铁电二极管。演示了高达 20 ns 的运行速度和超过 10 9 的耐用性。超过 100 的内置非线性保证了其自选择特性，从而无需使用外部选择器来抑制大阵列中的漏电流。这项工作为未来存储器层次结构的演进开辟了新的机会。