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)
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
研友_VZG7GZ应助小狗同志006采纳,获得10
1秒前
123完成签到,获得积分10
1秒前
13679165979发布了新的文献求助10
2秒前
温暖的钻石完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI5应助赖道之采纳,获得10
2秒前
3秒前
苏卿应助Eric采纳,获得10
3秒前
思源应助hhzz采纳,获得10
4秒前
红红完成签到,获得积分10
7秒前
瑶一瑶发布了新的文献求助10
7秒前
NexusExplorer应助刘鹏宇采纳,获得10
7秒前
roselau完成签到,获得积分10
7秒前
yudandan@CJLU完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
半山完成签到,获得积分10
12秒前
吹泡泡的红豆完成签到 ,获得积分10
13秒前
研友_89eBO8完成签到 ,获得积分10
13秒前
隐形曼青应助ZeJ采纳,获得10
13秒前
13秒前
隐形曼青应助温暖的钻石采纳,获得10
14秒前
Khr1stINK发布了新的文献求助10
15秒前
123cxj发布了新的文献求助10
16秒前
星辰大海应助红红采纳,获得10
16秒前
sweetbearm应助小周采纳,获得10
17秒前
科研通AI5应助赖道之采纳,获得10
17秒前
18秒前
HonamC完成签到,获得积分10
19秒前
十三十四十五完成签到,获得积分10
20秒前
潇洒的问夏完成签到 ,获得积分10
22秒前
无声瀑布完成签到,获得积分10
22秒前
Bingtao_Lian完成签到 ,获得积分10
23秒前
小布丁完成签到 ,获得积分10
23秒前
竹筏过海应助季生采纳,获得30
24秒前
25秒前
buno应助22采纳,获得10
26秒前
赘婿应助TT采纳,获得10
27秒前
27秒前
27秒前
28秒前
Jenny应助赖道之采纳,获得10
30秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527961
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108159
关于积分的说明 9287825
捐赠科研通 2805882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716926
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808