α -In2Se3 based ferroelectric-semiconductor metal junction for non-volatile memories

铁电性 半导体 范德瓦尔斯力 材料科学 肖特基势垒 泊松方程 凝聚态物理 光电子学 异质结 非易失性存储器 物理 量子力学 二极管 分子 电介质
作者
Atanu Saha,Mengwei Si,Peide D. Ye,Sumeet K. Gupta
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:117 (18) 被引量:32
标识
DOI:10.1063/5.0021395
摘要

In this work, we theoretically and experimentally investigate the working principle and nonvolatile memory (NVM) functionality of a 2D α-In2Se3-based ferroelectric-semiconductor-metal-junction (FeSMJ). First, we analyze the semiconducting and ferroelectric properties of the α-In2Se3 van der Waals (vdW) stack via experimental characterization and first-principles simulations. Then, we develop a FeSMJ device simulation framework by self-consistently solving the Landau–Ginzburg–Devonshire equation, Poisson's equation, and charge-transport equations. Based on the extracted Fe-semiconductor (FeS) parameters, our simulation results show good agreement with the experimental characteristics of our fabricated α-In2Se3-based FeSMJ. Our analysis suggests that the FeS polarization-dependent modulation of Schottky barrier heights of FeSMJ plays a key role in providing the NVM functionality. Besides, the appearance of mobile carriers in FeS due to its semiconducting properties leads to a non-uniform electric field. This further induces partial polarization switching in the FeS layers, resulting in asymmetry in the FeSMJ characteristics for positive and negative voltages. Moreover, we show that the thickness scaling of FeS leads to a reduction in read/write voltage and an increase in distinguishability. Array-level analysis of FeSMJ NVM suggests a lower read-time and read-write energy with respect to the HfO2-based ferroelectric insulator tunnel junction.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
VV发布了新的文献求助50
刚刚
刚刚
2秒前
2秒前
4秒前
4秒前
dz完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
lzj发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
fruchtjelly完成签到,获得积分20
9秒前
任性映秋发布了新的文献求助10
9秒前
yutian928发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
dz发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
fruchtjelly发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Truman发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
bkagyin应助化学y采纳,获得10
15秒前
Jasper应助舒心冷珍采纳,获得10
16秒前
17秒前
FashionBoy应助风趣的胜采纳,获得10
17秒前
17秒前
自觉笑南完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
闷闷应助abc采纳,获得10
19秒前
19秒前
留胡子的代天完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
2799完成签到,获得积分10
22秒前
然然然完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
GOAT发布了新的文献求助10
24秒前
衡山后学祝晓钰完成签到,获得积分10
25秒前
英姑应助任性映秋采纳,获得10
25秒前
希望天下0贩的0应助Chen采纳,获得10
27秒前
limin发布了新的文献求助20
29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
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Artificial Intelligence driven Materials Design 600
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 600
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Refractory Castable Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5181974
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4368782
关于积分的说明 13604227
捐赠科研通 4220207
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2314547
邀请新用户注册赠送积分活动 1313259
关于科研通互助平台的介绍 1261945