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铁电体是一类具有电、机械和热特性之间各种相互作用的材料,这些特性使其具有丰富的功能。为了实现集成系统,必须将这些功能集成到半导体工艺中。为此,众所周知的铁电材料(例如钙钛矿类)的复杂性导致了严重的问题,限制了其在集成系统中的应用。在过去十年中,在氧化铪基材料中发现铁电性引起了人们对该领域的兴趣。最近,氮化铝钪中也验证了铁电性,这扩展了未来在集成电子学中看到丰富铁电功能的潜力。本文讨论了这两种材料系统在各种应用中的前景。
摘要:在环境污染日益严重的情况下,为推动绿色能源的研究,介电陶瓷储能材料正受到广泛研究,其具有充放电循环极快、耐用性高的优点,在新能源汽车、脉冲电源等方面有广阔的用途。但普通介电陶瓷铁电材料储能密度较低,因此,本文以BaTiO 3 (BT)为基础,划分出8个组分,通过传统固相烧结法,将AB位置替换为不同比例的各类元素,以提高其储能密度,提高BT基铁电材料的储能效率。本文研究了掺杂样品的XRD、Raman、铁电、介电、阻抗测试结果,确定了最佳组分。通过Bi3+、Mg2+、Zn2+、Ta5+、Nb5+五种元素掺入制备了(1-x)BT-xBi(Mg1/3Zn1/3Ta1/6Nb1/6)O3系列陶瓷。随着掺杂量x的增加,电滞回线变细,饱和极化强度与剩余极化强度下降,储能密度先上升后下降。x=0.08以后的介电特性呈现平缓的介电峰,说明已经形成了铁电弛豫。最佳组分x=0.12的储能密度和效率分别达到了1.75J/cm3和75%,居里温度约为-20◦C,具有在室温下使用的潜力。
新的BP645电池供电的焊铁是典型的全家焊接工作的理想工具。无论是修理孩子的玩具上的连接还是将布线固定在船上拖车上,Weller BP645都可以到达工作所在的地方,而无需担心。它加热了全部,它来自五十多年来最受信任的求职产品中最受信任的名称。
1) MD Zeiler 和 R. Fergus:可视化和理解卷积网络,欧洲计算机视觉会议 (2014)。 2) https://jp.mathworks.com/help/deeplearning/ug/understand- network-predictions-using-occlusion.html 3) Noriyoshi Miyoshi、Ryo Kawasaki、Hidetoshi Eguchi 和 Yuichiro Toki:大阪大学 AI 医院和胃肠外科的现状和前景,Surgery, 83, 11 (2021) 1153。
作为非易失性记忆设备的有前途的候选人,基于Hafnia的铁电系统最近一直是一个热门研究主题。尽管在过去十年中取得了显着进步,但耐力问题仍然是其最终应用的障碍。在基于钙钛矿的铁电磁体中,例如研究良好的PB [Zr X Ti 1-X] O 3(PZT)家族,在电荷缺陷(例如氧气空位)与移动域的相互作用的框架内讨论了极化疲劳,尤其是在电极界面上,尤其是在转换过程中。武装在这种背景下,设定了一个假设,以检验类似的机制可以与基于Hafnia的铁电机一起发挥作用。导电钙钛矿LA-SR-MN-O用作建立LA 0.67 SR 0.33 MNO 3 / HF 0.5 Zr 0.5 O 2(HZO) / LA 0.67 SR 0.67 SR 0.67 SR 0.33 MNO 3 MNO 3式结构的接触电极。纳米级X射线差异在单个电容器上进行,并在双极切换过程中证明了从极性O期向非极性M期的结构相变。已在不同的氧空位浓度下计算了多相HZO的能量格局。基于理论和实验结果,发现在电循环过程中由氧空位再分配引起的极性到非极相变,这可能是HZO疲劳的一种解释。
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。
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。
开发了铁电纤锌矿氮化铝钪 (Al 1 − x Sc x N) 固溶体的 Landau – Devonshire 热力学能量密度函数。该函数使用现有的实验和理论数据进行参数化,能够准确再现块体和薄膜的成分相关铁电特性,例如自发极化、介电常数和压电常数。发现纤锌矿结构保持铁电性的最大 Sc 浓度为 61 at. %。对 Al 1 − x Sc x N 薄膜的详细分析表明,铁电相变和特性对基底应变不敏感。这项研究为新型铁电纤锌矿固溶体的定量建模奠定了基础。
