已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Significant tunneling electroresistance and ultralow resistance-area product in asymmetric In 2 S 3 / Cu 2 Se ferroelectric tunnel junctions

量子隧道 铁电性 材料科学 非易失性存储器 光电子学 电极 稳健性(进化) 极化(电化学) 兴奋剂 磁滞 凝聚态物理 隧道枢纽 产品(数学) 纳米技术 半导体 量子 电压 铁电电容器
作者
Qingyan Li,Lei Gao,Yufei Xue,Xi Geng,Wuyi Gao,Jinming Cai
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:112 (24)
标识
DOI:10.1103/6f3j-6zbm
摘要

Conventional ferroelectric tunnel junctions (FTJs) face inherent limitations in simultaneously achieving both a high tunneling electroresistance ratio (TER) and a low resistance-area product (RAP), hindering high-density, low-power, nonvolatile memory applications. This study overcomes this challenge by designing asymmetric FTJs based on a two-dimensional ${\mathrm{In}}_{2}{\mathrm{S}}_{3}/{\mathrm{Cu}}_{2}\mathrm{Se}$ heterostructure. Utilizing first-principles calculations with quantum transport simulations, we demonstrate that ferroelectric polarization switching in ${\mathrm{In}}_{2}{\mathrm{S}}_{3}$ reversibly modulates the heterostructure's band alignment between type-III (metallic) and type-II (semiconducting) states. Exploiting this, we engineered asymmetric ${\mathrm{In}}_{2}{\mathrm{S}}_{3}/{\mathrm{Cu}}_{2}({\mathrm{Se}}_{0.9}{\mathrm{S}}_{0.1})$ and ${\mathrm{In}}_{2}{\mathrm{S}}_{3}/{\mathrm{Cu}}_{2}({\mathrm{Se}}_{0.9}{\mathrm{Te}}_{0.1})$ electrodes flanking a central ${\mathrm{In}}_{2}{\mathrm{S}}_{3}/{\mathrm{Cu}}_{2}\mathrm{Se}$ barrier. The asymmetric FTJ achieves a TER of $9.95\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{8}%$, which is 5 orders of magnitude higher than that of symmetric FTJs ($1.28\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{3}%$), while maintaining an ultralow RAP of $0.11\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{\ensuremath{\Omega}}\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\textmu{}{\mathrm{m}}^{2}$. Crucially, these optimal performance metrics (TER $\ensuremath{\sim}{10}^{9}%$, $\mathrm{RAP}<0.2\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{\ensuremath{\Omega}}\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\textmu{}{\mathrm{m}}^{2}$) persist robustly even under variations in channel width ($N=1$ to $N=9$, $\ensuremath{\sim}0.7--6.3\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{nm}$) or electrode doping concentration (5%--15%). These findings highlight the superior performance and exceptional robustness of the asymmetric ${\mathrm{In}}_{2}{\mathrm{S}}_{3}/{\mathrm{Cu}}_{2}\mathrm{Se}$-based FTJ, which holds significant promise for high-density, low-power, nonvolatile memory applications.
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
独一无二发布了新的文献求助10
1秒前
wwp完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小蘑菇应助00hello00采纳,获得10
3秒前
新一完成签到 ,获得积分10
4秒前
lzl008完成签到 ,获得积分0
4秒前
吃肉的兔子完成签到,获得积分10
4秒前
从容的夏瑶完成签到,获得积分10
4秒前
kaka完成签到,获得积分0
4秒前
5秒前
雅典的宠儿完成签到 ,获得积分10
5秒前
张维娜发布了新的文献求助10
6秒前
叫滚滚发布了新的文献求助10
7秒前
Wei完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
充电宝应助aa采纳,获得10
10秒前
暖暖的禾日完成签到 ,获得积分10
10秒前
crystal完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
李健的小迷弟应助张维娜采纳,获得10
13秒前
风行者完成签到,获得积分10
15秒前
han完成签到 ,获得积分10
19秒前
molihuakai应助好文章快快来采纳,获得10
19秒前
25秒前
27秒前
独特的咩咩完成签到,获得积分20
29秒前
hhuajw完成签到,获得积分10
29秒前
晨曦微露完成签到,获得积分10
30秒前
lzl007完成签到 ,获得积分0
32秒前
lihaodajia发布了新的文献求助10
32秒前
我是老大应助Encore采纳,获得10
33秒前
taeyy13发布了新的文献求助10
35秒前
dolabmu完成签到 ,获得积分10
36秒前
大方的小虾米完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
是小刘同学呀完成签到,获得积分10
40秒前
2211111完成签到 ,获得积分10
42秒前
小刚发布了新的文献求助10
44秒前
_ban完成签到 ,获得积分10
45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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Social Psychology in the Real World 800
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7408148
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9012340
关于积分的说明 19194369
捐赠科研通 7041025
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3232693
关于科研通互助平台的介绍 2394713
邀请新用户注册赠送积分活动 2214940