Schottky Barrier Control of Self-Polarization for a Colossal Ferroelectric Resistive Switching

铁电性 材料科学 压电响应力显微镜 肖特基势垒 极化(电化学) 光电子学 异质结 肖特基二极管 凝聚态物理 电介质 二极管 物理 化学 物理化学
作者
Biaohong Huang,Xuefeng Zhao,Xiaoqi Li,Lingli Li,Zhongshuai Xie,Di Wang,D N Feng,Yuxuan Jiang,Jingyan Liu,Yizhuo Li,Guoliang Yuan,Zheng Han,Tula R. Paudel,Guozhong Xing,Weijin Hu,Zhidong Zhang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (13): 12347-12357 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c01548
摘要

Controlling the domain evolution is critical both for optimizing ferroelectric properties and for designing functional electronic devices. Here we report an approach of using the Schottky barrier formed at the metal/ferroelectric interface to tailor the self-polarization states of a model ferroelectric thin film heterostructure system SrRuO3/(Bi,Sm)FeO3. Upon complementary investigations of the piezoresponse force microscopy, electric transport measurements, X-ray photoelectron/absorption spectra, and theoretical studies, we demonstrate that Sm doping changes the concentration and spatial distribution of oxygen vacancies with the tunable host Fermi level which modulates the SrRuO3/(Bi,Sm)FeO3 Schottky barrier and the depolarization field, leading to the evolution of the system from a single domain of downward polarization to polydomain states. Accompanied by such modulation on self-polarization, we further tailor the symmetry of the resistive switching behaviors and achieve a colossal on/off ratio of ∼1.1 × 106 in the corresponding SrRuO3/BiFeO3/Pt ferroelectric diodes (FDs). In addition, the present FD also exhibits a fast operation speed of ∼30 ns with a potential for sub-nanosecond and an ultralow writing current density of ∼132 A/cm2. Our studies provide a way for engineering self-polarization and reveal its strong link to the device performance, facilitating FDs as a competitive memristor candidate used for neuromorphic computing.
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
刚刚
无极微光应助郑方形采纳,获得20
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
焦雯瑶完成签到,获得积分20
5秒前
animism发布了新的文献求助10
5秒前
漂亮夏兰发布了新的文献求助10
5秒前
EliasChan完成签到,获得积分10
6秒前
斯文败类应助Fury采纳,获得10
7秒前
7秒前
Jey完成签到,获得积分10
7秒前
Uaena完成签到,获得积分10
7秒前
violet完成签到,获得积分10
8秒前
充电宝应助成就心锁采纳,获得10
8秒前
8秒前
领导范儿应助cqq采纳,获得10
9秒前
张一森完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
jason完成签到,获得积分10
10秒前
风清扬应助guyankuan采纳,获得10
10秒前
aaa完成签到,获得积分10
11秒前
小白发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
打打应助lhh采纳,获得10
14秒前
小江完成签到,获得积分10
14秒前
潇洒小蚂蚁应助可可采纳,获得50
15秒前
15秒前
子木发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
畅快滑板发布了新的文献求助10
18秒前
Danish发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
郑方形发布了新的文献求助20
20秒前
自然幻竹发布了新的文献求助10
22秒前
ding应助Tomsen采纳,获得30
23秒前
23秒前
guang98765发布了新的文献求助10
25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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 6407108
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226174
关于积分的说明 17446314
捐赠科研通 5459764
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885088
邀请新用户注册赠送积分活动 1861440
关于科研通互助平台的介绍 1701802