Optical Second Harmonic Generation on Ferroelectric Polarization Reversal for Ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 Capacitors

铁电性 二次谐波产生 电容器 极化(电化学) 材料科学 点反射 光电子学 二次谐波成像显微术 电介质 电压 光学 化学 凝聚态物理 物理 物理化学 量子力学 激光器
作者
Siddhant Dhongade,Hiroyuki Yamada,Akihito Sawa,Hiroyuki Matsuzaki
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (2): 1292-1298 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsaelm.3c01613
摘要

Optical second harmonic generation (SHG) is observed in materials with broken spatial inversion symmetry; thus, it can be used for the characterization of ferroelectrics with broken spatial inversion symmetry. In this study, we performed SHG measurements on the polarization reversal of ferroelectric capacitors consisting of a Hf0.5Zr0.5O2 (HZO) layer and indium tin oxide (ITO) electrodes. The SHG signals for the ITO/HZO/ITO capacitors were measured by applying a sequence of unipolar triangular voltage pulses, and SHG signal–voltage hysteresis loops were obtained. We qualitatively analyzed the results using models assuming the coexistence of switchable ferroelectric polarization in the HZO layer and nonswitchable apparent polarizations (fixed polarizations) at the surface, interfaces, and in the HZO layer of the capacitors. The analyses revealed that the SHG signals from the apparent polarizations of the capacitors were larger than those from ferroelectric polarization in the HZO layer, and the observed hysteretic SHG signal–voltage loops were attributable to polarization reversal (switching) in the HZO layer. These findings demonstrate that SHG measurements can reveal the existence of apparent polarizations in ferroelectric capacitors, as well as evaluate the impact of apparent polarizations on SHG signals compared to that of ferroelectric polarizations. This is an advantage of the SHG measurement over other electrical methods, which only address switchable ferroelectric polarization. Thus, SHG measurements can be used to detect polarizations at the surface and interfaces; the results of the study provide useful insights for improving the device performance of HfO2-based ferroelectrics.
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
1秒前
科研通AI6.2的应助被aaa采纳,获得10
2秒前
Sandm发布了新的文献求助10
2秒前
bai发布了新的文献求助10
2秒前
111发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Orange的应助被Rui采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
gearoho发布了新的文献求助10
4秒前
颜哈哈发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
2580852qwe完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
小黄鱼发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
嗨害害发布了新的文献求助10
7秒前
魏凯润完成签到,获得积分10
7秒前
巴巴比发布了新的文献求助10
7秒前
小老贾完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
10秒前
aeiou完成签到,获得积分10
10秒前
xfmm发布了新的文献求助10
11秒前
丘比特的应助被li采纳,获得10
11秒前
Qingyong21发布了新的文献求助10
11秒前
x x z发布了新的文献求助10
11秒前
KEFE发布了新的文献求助10
11秒前
娃娃哈发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
wanci的应助被聪慧的熊猫采纳,获得10
13秒前
15秒前
3082发布了新的文献求助10
16秒前
111完成签到,获得积分10
16秒前
可爱的函函的应助被KEFE采纳,获得10
16秒前
17秒前
橙橙完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
林余发布了新的文献求助10
19秒前
20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
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7983104
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9443585
关于积分的说明 21086555
捐赠科研通 7557934
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3376416
关于科研通互助平台的介绍 2510594
邀请新用户注册赠送积分活动 2409672