氮化钛-氧化铪界面对氧化铪铁电性能影响的第一性原理研究

来源 :第十五届全国物理力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skykight
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  自氧化铪的铁电性被发现以来,这种材料便受到了铁电领域的研究学者广泛的关注,因其优秀的铁电性能,较大的禁带宽度,以及与CMOS工艺的兼容性立刻成为了铁电材料中的佼佼者,特别是在铁电存储方面,但是其铁电性质的机理和调控方法还不明确,特别是在微观结构上面仍然处在初级阶段。自然环境下,氧化铪本身呈单斜相,并不具有铁电性,为此,揭示氧化铪铁电性的形成机理便成了整个研究的重中之重。有关实验证明,较低沉积温度的氮化钛电极可以使氧化铪薄膜以无定形的形式封装并促进其在机械应力限制下的结晶,可以实现氧化铪的铁电行为,而随着薄膜厚度的降低,稳定效应进一步增强,其中铁电相的形成得益于抑制单斜相促进正交铁电相的生成。因此,我们采用了第一性原理的计算方法,从界面形成能、系统稳定性、电子结构等方面探究了氮化钛-氧化铪界面效应对氧化铪铁电性形成的影响机理,为推动氧化铪在铁电领域的研究与实际应用提供了一定的理论指导。
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