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oe1(光电查) - 科学论文

12 条数据
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  • 掺硅HfO?中的铁电极化翻转动力学与唤醒效应

    摘要： 超薄HfO?中的铁电性为铁电存储器提供了一种可行替代方案。商业应用需要可靠的开关行为，但该材料的诸多有趣特性尚未得到解释。本文通过研究掺硅HfO?薄膜的极化翻转动力学变化，报道了电场循环后剩余极化增强的"唤醒"效应。与原始样品相比，掺硅HfO?薄膜在经历有限次铁电开关行为后表现出部分极化增强。采用以对数畴翻转时间洛伦兹分布为特征的成核限制开关模型分析了极化翻转行为，并通过蒙特卡罗方法模拟了缺陷影响下的极化翻转过程。实验结果与模拟对比表明，HfO?薄膜的唤醒效应伴随着无序态的抑制。

    关键词： 畴变、铁电性、缺陷、铁电随机存取存储器、二氧化铪、薄膜

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE 2018年国际半导体工艺与器件模拟会议（SISPAD） - 美国德克萨斯州奥斯汀市（2018.9.24-2018.9.26）] 2018年国际半导体工艺与器件模拟会议（SISPAD） - 基于双轴应变的负电容场效应晶体管性能调制

    摘要： 在本研究中，我们通过器件仿真分析了双轴应变铁电基负电容场效应晶体管（NCFETs）的性能表现。采用PbZr0.5Ti0.5O3（PZT）和HfO2作为铁电材料，并运用第一性原理方法施加双轴应变。研究发现，在双轴应变条件下，PZT与HfO2在负电容（NC）区域呈现不同变化趋势：双轴应变对PZT的负电容效应影响显著，而HfO2对双轴应变的敏感性明显低于PZT。无应变状态下，HfO2基NCFETs性能优于PZT基器件；但当压缩双轴应变增大时，PZT基NCFETs的亚阈值摆幅和导通电流得到改善，而HfO2基器件性能则略有下降。特别值得注意的是，压缩应变作用下PZT基NCFETs的负漏致势垒降低效应和负微分电阻特性会出现显著变化。

    关键词： 应变、负电容场效应晶体管、铁电材料、密度泛函理论、二氧化铪、锆钛酸铅

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于氧化铪材料在超高温度下的结构稳定性

    摘要： 本研究评估了以下选定成分在超高温度下的结构稳定性：掺杂6.5和14摩尔% RE2O3（RE = Dy、Y、Er、Yb和Lu）的HfO2。在热循环和热冲击条件下，使用配备3千瓦CO2激光器的特定测试台，在2400°C及水蒸气通量下评估了结构稳定性。通过X射线衍射图的定量分析，确定了立方相稳定性——该相在25至2800°C的宽温域内具有理论重要性。分别采用14摩尔%和6.5摩尔%掺杂剂获得的全稳定和部分稳定HfO2，对热损伤表现出不同行为。热膨胀测量至1650°C，以预测这些稳定样品的尺寸变化，并设计出符合未来燃烧室要求的优化材料解决方案。综合所有结果后，展示了2400°C下掺杂剂离子半径与其最佳掺杂率的热稳定性趋势。

    关键词： 相稳定性、超高温陶瓷、热膨胀、航天器推进、二氧化铪

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用体敏硬X射线光电子能谱对阻变随机存储器界面氧"呼吸"行为的原位诊断检测

    摘要： 基于二氧化铪的阻变随机存取存储器（RRAM）是非易失性存储器应用中最具前景的候选技术之一。对氧离子/空位动态行为的检测与研究对于深入理解阻变（RS）行为的微观物理本质至关重要。通过采用基于同步辐射的非破坏性、体敏感硬X射线光电子能谱（HAXPES）技术，我们实现了对氧化物/金属界面处氧"呼吸"行为的原位诊断检测——即在不同的阻变阶段观测到HfO2与TiN之间的氧迁移现象。该研究结果凸显了氧化物/金属界面在RRAM中的重要性，即便在丝状结构器件中亦然。

    关键词： 阻变效应、二氧化铪、硬X射线光电子能谱、阻变存储器、界面

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于HfO?的RRAM在不同电阻状态下的反射系数

    摘要： 本研究考察了基于Ru/HfO2/Zr/W堆叠结构的稳定开关阻变随机存储器器件中多个阻态的阻抗谱。通过这些观测数据，提取了不同阻态对应的反射系数。研究发现不同阻态的反射系数存在明显变化：低阻态器件的反射系数显著高于高阻态。随着器件状态逐步向低阻值重构，其反射系数呈现递增趋势。反射最大频率随器件面积减小而升高。该现象的物理机制可归因于界面层、导电细丝与HfO2薄膜之间氧离子输运的相互作用。

    关键词： 阻态、阻抗谱、二氧化铪、阻变存储器、反射系数

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 采用氧化石墨烯量子点增强电荷俘获存储器的记忆特性

    摘要： 本研究将氧化石墨烯量子点（GOQDs）嵌入高介电常数材料HfO?的电荷捕获层中，用于非易失性存储器应用。所制备器件在63.5V扫描电压下展现出1.57V的大存储窗口，且在1.2×10?秒保持时间后仅出现13.1%的电荷损失。这一优异性能归因于电荷捕获层中形成的量子阱效应。HfO?薄膜中的缺陷陷阱增强了器件的电荷捕获效率和保持特性。该研究表明，嵌入高介电常数材料中的GOQDs在电荷捕获存储器应用方面具有良好前景。

    关键词： 非易失性存储器、氧化石墨烯量子点、二氧化铪、电荷俘获存储器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2020年IEEE拉丁美洲电子器件会议（LAEDC） - 哥斯达黎加圣何塞（2020.2.25-2020.2.28）] 2020年IEEE拉丁美洲电子器件会议（LAEDC） - 氧化铪作为空穴阻挡层对有机太阳能电池性能的影响

    摘要： 本文研究了氧化铪（HfO?）作为空穴阻挡层（HBL）对倒置体异质结有机太阳能电池（iOSC）在空气环境中的稳定性和降解的影响。该电池以噻吩[3,4-b]噻吩-交替-苯并二噻吩（PTB7）为给体材料，[6,6]-苯基C71丁酸甲酯（PC70BM）为受体材料。通过热蒸发法沉积了厚度为0.9纳米的超薄HfO?层，获得的最高功率转换效率（PCE）为8.33%。采用理想二极管等效电路模型对电流密度-电压特性（J-V）进行了建模。作为对比，还制备了以聚[(9,9-双(3'-(N,N-二甲基氨基)丙基)-2,7-芴)-交替-2,7-(9,9-二辛基芴)]（PFN）和氧化锌（ZnO）作为空穴阻挡层的电池。三组电池在空气中暴露1000小时后，分析了从电流密度-电压特性（J-V）中提取的电学参数。结果表明，以HfO?作为空穴阻挡层的电池在空气环境中放置1000小时后，其功率转换效率仍保持在初始值的约30%，降解程度小于使用ZnO的iOSC。

    关键词： 电子传输层、二氧化铪（HfO?）、PFN、PTB7:PC70BM太阳能电池、氧化铪、有机太阳能电池、氧化锌（ZnO）、降解、有机太阳能电池稳定性

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于双层栅介质的α-ITZO TFT数值模拟与优化

    摘要： 本研究利用SILVACO-ATLAS软件，通过数值模拟对底栅非晶铟锡锌氧化物薄膜晶体管（a-ITZO TFT）的性能进行了优化研究。优化过程聚焦于栅介质结构设计，具体包括介质层厚度、层数及材料选择。计算获得的电学特性参数包括：单位面积栅电容（Ci）、导通电流（Ion）、开关电流比（Ion/Ioff）、阈值电压（VT）、场效应迁移率（IFE）、亚阈值摆幅（SS）以及a-ITZO沟道电阻率（q）。结果表明：在相同物理厚度条件下，采用双层介质（SiO2/HfO2）且总厚度较大（BDT=70 nm）时，其电学响应性能优于单层介质TFT。最终优化获得的参数为：Ci=3.45×10?? F/cm2，Ion=4.12×10?? A，IFE=29.34 cm2·V?1·s?1，Ion/Ioff=4.67×10?，VT=-0.45 V，SS=6.42×10?2 V/dec，q=2.60×10?2 Ω·cm。

    关键词： Silvaco Atlas（西尔瓦科Atlas）、等效氧化层厚度、二氧化硅（SiO?）、非晶铟锡锌氧化物（a-ITZO）、二氧化铪（HfO?）、薄膜晶体管（TFT）、高介电常数材料（high-k）

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 总电离剂量效应与质子诱导位移损伤对MoS2层间MoS2隧道结的影响

    摘要： 在采用Al2O3、h-BN和HfO2介质的垂直堆叠MoS2/中间层/MoS2异质结构中，证实了隧穿主导的电荷传输机制。所有器件均对10千电子伏X射线辐照表现出高度耐受性。由于薄层中间介质中陷阱的产生（伴随快速钝化效应），仅观察到X射线感生光电流的微小瞬态变化。含Al2O3和h-BN中间介质的样品在质子辐照期间出现传导电流显著提升，这是由位移损伤缺陷降低有效隧穿势垒高度所致。密度泛函理论计算为相关缺陷提供了机理见解。采用HfO2中间介质的器件在耐辐射极限缩放隧道场效应晶体管应用方面展现出巨大潜力。

    关键词： 二维材料，二氧化铪，质子辐照，X射线，密度泛函理论，六方氮化硼，二硫化钼隧道结

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 光刻用HfO?和ZrO?纳米颗粒的稳定性与微生物毒性

    摘要： 氧化铪（HfO?）和氧化锆（ZrO?）纳米颗粒（NPs）作为下一代光刻胶组分备受关注。研究表明，用有机配体包覆这些纳米颗?？商嵘涔饪绦省１狙芯科拦懒吮郊姿嵫?、异丁酸盐或甲基丙烯酸盐包覆的HfO?与ZrO? NPs对异养好氧菌、产甲烷菌及发光细菌费氏弧菌（Aliivibrio fischeri）的微生物毒性。通过测定ζ电位、粒径分布及溶出分析，评估了纳米颗粒在不同培养基中的稳定性。结果显示所有生物测试培养基中NP分散体系均不稳定，导致颗粒团聚沉降。溶出试验表明，有机配体从纳米颗粒中的溶出程度因纳米材料类型和培养基差异显著不同。高浓度（800-1200 mg L?1）下这些纳米颗粒对好氧异养菌和产甲烷菌无危害，但对费氏弧菌表现出低至中度毒性（286-1372 mg L?1浓度下抑制率达50%），其中苯甲酸盐包覆的NP抑制作用最强。进一步分析证实费氏弧菌试验中的抑制效应应归因于包覆型纳米颗粒而非溶解态有机配体。总体而言，在环境相关浓度（亚ppm级）下，本研究所测试的纳米颗粒光刻胶不太可能产生急性微生物毒性。

    关键词： 稳定性、光刻、二氧化铪、二氧化锆、纳米颗粒、微生物毒性、浸出

    更新于2025-09-09 09:28:46