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铁电薄膜漏电流的应变调控

文娟辉 杨琼 曹觉先 周益春

铁电薄膜漏电流的应变调控

文娟辉, 杨琼, 曹觉先, 周益春
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  • 基于密度泛函理论的第一性原理并结合非平衡格林函数, 探讨了应变对 BaTiO3 铁电薄膜漏电流的影响规律.研究表明,压应变能有效地抑制BaTiO3 铁电薄膜漏电流, 特别是当压应变为4%时,其漏电流相对无应变状态降低了近10 倍.通过考察体系的透射系数和电子态密度发现: 一方面压应变状态下铁电隧道结的透射几率要比张应变时小,特别是在费米面附近;另一方面随着张应变过渡至压应变时,价带的位置逐渐向低能区移动而导带向高能区移动,导致了其带隙的增大, 从而有效抑制了漏电流. 本研究为寻找抑制铁电薄膜漏电流,提高铁电薄膜及铁电存储器的性能提供合适的方法.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11074212, 11032010)和 湖南省教育厅青年项目(批准号: 10B104)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-10-23
  • 修回日期:  2012-11-16
  • 刊出日期:  2013-03-05

铁电薄膜漏电流的应变调控

  • 1. 湘潭大学物理系, 纳米物理和稀土发光研究所, 湘潭 411105
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11074212, 11032010)和 湖南省教育厅青年项目(批准号: 10B104)资助的课题.

摘要: 基于密度泛函理论的第一性原理并结合非平衡格林函数, 探讨了应变对 BaTiO3 铁电薄膜漏电流的影响规律.研究表明,压应变能有效地抑制BaTiO3 铁电薄膜漏电流, 特别是当压应变为4%时,其漏电流相对无应变状态降低了近10 倍.通过考察体系的透射系数和电子态密度发现: 一方面压应变状态下铁电隧道结的透射几率要比张应变时小,特别是在费米面附近;另一方面随着张应变过渡至压应变时,价带的位置逐渐向低能区移动而导带向高能区移动,导致了其带隙的增大, 从而有效抑制了漏电流. 本研究为寻找抑制铁电薄膜漏电流,提高铁电薄膜及铁电存储器的性能提供合适的方法.

English Abstract

参考文献 (22)

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