Características eléctricas de un relé nanoelectromecánico con materiales ferroeléctricos a base de HfO de múltiples dominios
Autores: Yoon, Chankeun; Shin, Changhwan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Características eléctricas de un relé nanoelectromecánico con materiales ferroeléctricos a base de HfO de múltiples dominios
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Descubrimiento
Ferroelectricidad
Materiales basados en HfO
Efecto de capacitancia negativa
Multi-dominios
Propiedades eléctricas
Relé NEM
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Desde el descubrimiento de la ferroelectricidad en materiales basados en HfO que son comparables al proceso de fabricación de óxido metálico complementario-semiconductor (CMOS), se ha estudiado activamente el efecto de capacitancia negativa en los materiales basados en HfO. Debido al cambio no uniforme de polarización (que se origina en las estructuras policristalinas de los materiales ferroeléctricos basados en HfO), la formación de múltiples dominios en los materiales basados en HfO es inevitable. En estudios anteriores, se utilizaron materiales ferroeléctricos basados en perovskita (que no son compatibles con el proceso de fabricación CMOS) para mejorar las propiedades eléctricas de un relé nanoelectromecánico (NEM). En este estudio, se examinaron teóricamente los efectos de un material ferroeléctrico basado en HfO de múltiples dominios en las características eléctricas de un relé NEM. Específicamente, se moduló el número de dominios, la inhomogeneidad del dominio y el grosor ferroeléctrico del material ferroeléctrico de múltiples dominios y posteriormente se discutieron sus resultados correspondientes. Se observó que la variación del voltaje de conmutación disminuyó al aumentar el número de dominios y al disminuir la inhomogeneidad del dominio. Además, el voltaje de conmutación disminuyó al aumentar el grosor ferroeléctrico, debido a la amplificación del voltaje mejorada.
Descripción
Desde el descubrimiento de la ferroelectricidad en materiales basados en HfO que son comparables al proceso de fabricación de óxido metálico complementario-semiconductor (CMOS), se ha estudiado activamente el efecto de capacitancia negativa en los materiales basados en HfO. Debido al cambio no uniforme de polarización (que se origina en las estructuras policristalinas de los materiales ferroeléctricos basados en HfO), la formación de múltiples dominios en los materiales basados en HfO es inevitable. En estudios anteriores, se utilizaron materiales ferroeléctricos basados en perovskita (que no son compatibles con el proceso de fabricación CMOS) para mejorar las propiedades eléctricas de un relé nanoelectromecánico (NEM). En este estudio, se examinaron teóricamente los efectos de un material ferroeléctrico basado en HfO de múltiples dominios en las características eléctricas de un relé NEM. Específicamente, se moduló el número de dominios, la inhomogeneidad del dominio y el grosor ferroeléctrico del material ferroeléctrico de múltiples dominios y posteriormente se discutieron sus resultados correspondientes. Se observó que la variación del voltaje de conmutación disminuyó al aumentar el número de dominios y al disminuir la inhomogeneidad del dominio. Además, el voltaje de conmutación disminuyó al aumentar el grosor ferroeléctrico, debido a la amplificación del voltaje mejorada.