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 工程类 物理化学
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) 被引量:5
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
4秒前
4秒前
4秒前
青梅葡萄汁完成签到 ,获得积分10
5秒前
精忠完成签到,获得积分10
8秒前
尼i完成签到,获得积分10
14秒前
无花果应助灯座采纳,获得10
15秒前
852应助灯座采纳,获得10
15秒前
今后应助搞怪人雄采纳,获得10
17秒前
橘子应助xiaoju采纳,获得10
18秒前
阿居完成签到,获得积分10
21秒前
cl完成签到,获得积分10
21秒前
畔畔应助victory_liu采纳,获得30
22秒前
hadfunsix完成签到 ,获得积分10
23秒前
自由念露完成签到 ,获得积分10
25秒前
TiAmo完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得30
27秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
zjh完成签到,获得积分10
27秒前
浅陌初心完成签到 ,获得积分10
28秒前
斯文败类应助puzhongjiMiQ采纳,获得10
31秒前
CipherSage应助puzhongjiMiQ采纳,获得10
31秒前
今后应助puzhongjiMiQ采纳,获得10
31秒前
星辰大海应助puzhongjiMiQ采纳,获得10
31秒前
32秒前
甜美的秋尽完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
灯座发布了新的文献求助10
37秒前
111完成签到 ,获得积分10
39秒前
搞怪人雄发布了新的文献求助10
39秒前
jiujiuji完成签到,获得积分10
40秒前
47秒前
西红柿完成签到,获得积分10
49秒前
云淡风清完成签到 ,获得积分10
49秒前
50秒前
刘亮亮完成签到,获得积分10
50秒前
51秒前
北枳完成签到,获得积分10
51秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Writing Systems 500
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
Invited Discussant 63O and 64O 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
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 6830443
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8541398
关于积分的说明 18172557
捐赠科研通 6171779
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3036561
关于科研通互助平台的介绍 2020980
邀请新用户注册赠送积分活动 2013563