摘要 —基于密度泛函理论(DFT)计算,提出了一种关于HfO 2 基铁电器件中氧空位(Vo)的新机制。在该机制中,除了已知的o相HfO 2 之外,m相HfO 2 中的Vo不仅作为电子陷阱而且也表现出铁电性。而“唤醒”过程中剩余极化的增加主要归因于这部分Vo-m相HfO 2 铁电单元。基于新机制,开发了动力学蒙特卡罗(KMC)模拟器来量化在HfO 2 基铁电器件中观察到的典型电场循环行为,包括唤醒、疲劳、分裂和击穿效应。这种新的认识建立了Vo与循环行为之间的关系,并进一步揭示了掺杂剂与HfO 2 基铁电器件唤醒特性之间的联系。
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