Ultra-tunable dielectric capacitors enhanced by coupling ferroelectric field effect and semiconductor field effect

电容器 材料科学 光电子学 电容 铁电性 电介质 半导体 铁电电容器 薄膜电容器 异质结 电气工程 电压 电极 化学 物理化学 工程类
作者
Feilong Mao,Jiashu Gui,Yongqi Hou,Siyuan Gao,Haohan Zeng,Weibiao Wang,Zhibin Xu,Yifan Zhu,Li Fan,Hui Zhang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:125 (22) 被引量:5
标识
DOI:10.1063/5.0227237
摘要

Tunable ferroelectric film capacitors play an important role in tunable microwave devices and filter systems due to their high dielectric constant, low loss, and high dielectric tunability. However, there is a trade-off between low loss and high tunability, which limits further enhancement of dielectric performance. Here, we propose an ultra-tunable capacitor by designing a Ba0.7Sr0.3TiO3 (BST)–semiconductor heterostructure. In the tunable capacitor, the BST film is fabricated directly on p-type silicon substrates by magnetron sputtering, and a heterostructure layer is constructed. The coupling effects between the semiconductor depletion layer capacitance and the BST capacitance produce higher capacitance tunability than a traditional sandwich BST capacitor. Based on the coupling effects, a metal–ferroelectric–semiconductor–ferroelectric–metal capacitor is developed, which enables the capacitor to operate under both negative and positive biases, which has an n value (n=Cmax/Cmin) of 90 with 40 V bias voltage and a maximum Q of 1000. The results offer a potential approach to designing high-performance tunable capacitors on silicon with BST film that could build tunable filters for information processing in communication systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Yxy2021发布了新的文献求助30
刚刚
1秒前
gogogog完成签到 ,获得积分10
1秒前
曾经的小松鼠完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
JamesPei应助朵朵采纳,获得10
3秒前
冷静煎饼完成签到,获得积分10
3秒前
WEileen完成签到 ,获得积分0
3秒前
3秒前
4秒前
summitekey完成签到 ,获得积分10
5秒前
今后应助eileen采纳,获得20
6秒前
幽默的路灯完成签到,获得积分10
6秒前
里里发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
7秒前
renpp822发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
zyt完成签到,获得积分10
9秒前
F妮妮发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
炙热的寻桃完成签到,获得积分10
10秒前
liujian发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
12秒前
芒果里的大象完成签到,获得积分10
13秒前
甜甜语堂发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
郑洋发布了新的文献求助10
14秒前
Akim应助Tong采纳,获得10
14秒前
123321完成签到,获得积分10
15秒前
琪琪琪完成签到,获得积分10
15秒前
五五五发布了新的文献求助10
16秒前
田様应助初景采纳,获得10
16秒前
123321发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
笑点低的静竹完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6520287
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8313288
关于积分的说明 17780155
捐赠科研通 5622418
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927083
邀请新用户注册赠送积分活动 1903985
关于科研通互助平台的介绍 1764368