Silicon-doped hafnium oxide anti-ferroelectric thin films for energy storage

材料科学 铁电性 电容器 光电子学 储能 电介质 兴奋剂 薄膜 制作 工程物理 计算机数据存储 纳米技术 电气工程 电压 计算机科学 功率(物理) 医学 物理 替代医学 病理 量子力学 冶金 工程类 操作系统
作者
Faizan Ali,Xiaohua Liu,Dayu Zhou,Xirui Yang,Jin Xu,Tony Schenk,Johannes Müller,Uwe Schroeder,Fei Cao,Xianlin Dong
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:122 (14) 被引量:113
标识
DOI:10.1063/1.4989908
摘要

Motivated by the development of ultracompact electronic devices as miniaturized energy autonomous systems, great research efforts have been expended in recent years to develop various types of nano-structural energy storage components. The electrostatic capacitors characterized by high power density are competitive; however, their implementation in practical devices is limited by the low intrinsic energy storage density (ESD) of linear dielectrics like Al2O3. In this work, a detailed experimental investigation of energy storage properties is presented for 10 nm thick silicon-doped hafnium oxide anti-ferroelectric thin films. Owing to high field induced polarization and slim double hysteresis, an extremely large ESD value of 61.2 J/cm3 is achieved at 4.5 MV/cm with a high efficiency of ∼65%. In addition, the ESD and the efficiency exhibit robust thermal stability in 210–400 K temperature range and an excellent endurance up to 109 times of charge/discharge cycling at a very high electric field of 4.0 MV/cm. The superior energy storage performance together with mature technology of integration into 3-D arrays suggests great promise for this recently discovered anti-ferroelectric material to replace the currently adopted Al2O3 in fabrication of nano-structural supercapacitors.
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
3秒前
车灵波完成签到 ,获得积分10
5秒前
武雨寒发布了新的文献求助10
10秒前
小蘑菇应助西西弗采纳,获得10
13秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
13秒前
21秒前
liaomr完成签到 ,获得积分10
24秒前
西西弗发布了新的文献求助10
25秒前
木卫二完成签到 ,获得积分10
27秒前
江南之南完成签到 ,获得积分10
29秒前
34秒前
西西弗完成签到 ,获得积分10
35秒前
画龙点睛完成签到 ,获得积分10
37秒前
ccc完成签到 ,获得积分10
38秒前
weixiang完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
酷炫觅双完成签到 ,获得积分10
42秒前
cadcae完成签到,获得积分10
47秒前
ARIA完成签到 ,获得积分10
48秒前
勤奋完成签到,获得积分10
51秒前
勤快的树懒完成签到 ,获得积分10
51秒前
MC123完成签到,获得积分10
53秒前
欧阳完成签到,获得积分10
55秒前
雪儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
磊磊完成签到,获得积分10
1分钟前
Ronan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
博慧完成签到 ,获得积分10
1分钟前
李y梅子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
白昼の月完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
YiqingGu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
iman发布了新的文献求助10
1分钟前
番茄豆丁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英姑应助武雨寒采纳,获得10
1分钟前
瓦罐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
DXDXJX完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
ken131完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zxldylan发布了新的文献求助20
1分钟前
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
Fermented Coffee Market 2000
Methoden des Rechts 600
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5281674
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4435953
关于积分的说明 13806884
捐赠科研通 4316253
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2369210
邀请新用户注册赠送积分活动 1364528
关于科研通互助平台的介绍 1328027