Einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen-dominierte mikrometerbreite Streifenmusterbasierte ferroelektrische Feldeffekttransistoren mit HfO2-Defektkontrollschicht

Hintergrund

Der ferroelektrische Feldeffekttransistor (FeFET) ist aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit, der Einzelbauelementstruktur, des geringen Stromverbrauchs und des zerstörungsfreien Auslesebetriebs ein vielversprechender Kandidat für nichtflüchtige Speichervorrichtungen und integrierte Schaltungen [1,2,3]. (Bi,Nd)₄ Ti₃ O₁₂ (BNT) ist ein bleifreier ferroelektrischer Dünnfilm mit stabilen chemischen Eigenschaften und Ermüdungsbeständigkeit. Somit hätte der FeFET, der BNT als Gatedielektrikum verwendet, eine kleinere Schwellenspannung, eine große Kanalleitfähigkeit und so weiter. Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) werden in FeFET wegen ihrer hohen Leitfähigkeit und großen Ladungsträgermobilität weit verbreitet eingesetzt [4,5,6,7]. Es ist bekannt, dass es auf der Oberfläche idealer CNTs keine freien Bindungen gibt, was zu einer geringen Grenzflächenreaktion zwischen ferroelektrischem Film und CNTs führt [8, 9]. Es ist jedoch sehr schwierig, im Experiment ein einzelnes CNT-Wachstum zwischen Source- und Drain-Elektroden zu erreichen. Außerdem ist das Ein/Aus-Stromverhältnis von CNT-Nanodraht-Netzwerk-FeFET aufgrund der Beimischung von metallischen Nanoröhren im CNT-Netzwerk im Allgemeinen niedrig [7, 10]. Songet al. vorgeschlagen, mehrwandige CNT-Mikrometer-Streifenmuster als Kanalmaterial von FeFET zu verwenden, um die oben genannten Probleme zu lösen, aber die Dauerfestigkeitsleistung und Beibehaltung der physikalischen Eigenschaften von CNT-FeFET ist nicht klar [9]. Im Vergleich zu mehrwandigem CNT (MWCNT) ist das einwandige CNT (SWCNT) eine nahtlos gewickelte einzelne Graphenschicht, die zu einem zylindrischen Rohr geformt ist [11]. Darüber hinaus gibt es einige Defekte (wie Ionenverunreinigungen, Sauerstofffehlstellen und Versetzungen), die während der Herstellung eines ferroelektrischen Dünnfilms schwer zu kontrollieren sind [12,13,14]. Die Verbreitung dieser Defekte kann das Ein-/Aus-Stromverhältnis, die Dauerfestigkeit und die Datenerhaltung beeinflussen [15, 16]. Daher implantieren wir HfO₂ Schicht in SWCNT-FeFET, die verwendet wird, um die Diffusion von Punktdefekten zu blockieren und als Pufferschicht verwendet werden kann, um die Fehlanpassung zwischen BNT und Si zu verringern und damit die Versetzungsdichte im BNT-Film zu reduzieren. Es kann die Defekte in SWCNT-FeFET kontrollieren und dann das Ein-/Aus-Stromverhältnis, die Ermüdungseigenschaften und die Datenerhaltung erheblich verbessern.

In dieser Studie haben wir regelmäßige und ausgerichtete mikrometerbreite Streifenmuster-Netzwerk-SWCNTs als Kanalschicht, BNT-Filme als Isolator und HfO₂ . hergestellt Filme als Defektkontrollschicht, um einen FeFET vom Bottom-Gate-Typ herzustellen, und es wird erwartet, dass sie ein gutes Ein/Aus-Stromverhältnis, Ermüdungseigenschaften und Datenerhaltung erzielen. Die Struktur von SWCNT-FeFET und sein Herstellungsverfahren sind in Abb. 1a, b gezeigt. Außerdem haben wir zum Vergleich auch MWCNT-FeFET hergestellt.

a Das Strukturdiagramm des streifenförmigen SWCNT-FeFET. b Flussdiagramm des streifenförmigen SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET-Fertigung

Methoden

In den FeFET-Bauelementen wird der SWCNT-Mikrometer-Streifenmuster als Kanal verwendet, der BNT-Dünnfilm wird als Gate-Dielektrikum verwendet, HfO₂ Filme werden als Defektkontrollschicht verwendet, und das stark dotierte n-Typ-Si wird gleichzeitig als Substrat und Backgate-Elektrode des FeFET verwendet. Der spezifische Widerstand von Si vom n-Typ beträgt 0,0015 Ω cm. Das HfO₂ wurde auf dem Si-Substrat durch gepulste Laserabscheidung (PLD) unter Verwendung eines KrF-Excimer-Lasers mit einer Wellenlänge von 248 nm abgeschieden, und seine Dicke beträgt etwa 20 nm. Der BNT-Film wurde durch PLD auf dem Si-Substrat abgeschieden, wie in der frühen Arbeit [17] beschrieben, und seine Dicke beträgt etwa 300 nm. Die makellose lichtbogenentladene SWCNT wurde vom Chengdu Institute of Organic Chemistry (Chinese Academy of Science) bezogen; Länge und Durchmesser betragen 10–30 μm bzw. 0,8–1,1 nm. Seine Reinheit beträgt 85%, was bedeutet, dass SWCNT dominiert wird. Die SWCNTs wurden durch verdampfungsinduzierte Selbstorganisation hergestellt. Die Konzentration der SWCNT/Wasser-Dispersion betrug 100 mg/L, die Verdampfungsrate wurde in einem Bereich von 9–21 μL/min variiert und die Temperatur betrug 80 °C. Durch Steuerung der Lösungsmittelverdampfungstemperatur wurde ein wohldefiniertes Streifenmuster an der Fest-Flüssig-Dampf-Grenzfläche auf dem BNT/HfO₂ . gebildet /Si-Substrat. Als nächstes wurden Pt-Source/Drain-Elektroden auf den SWCNTs/BNT durch Ionenstrahlsputtern unter Verwendung einer Maskenplatte abgeschieden. Die Gesamtfläche der Metallmaskenplatte beträgt 1 cm ² , und die Bereiche von Source und Drain sind beide 4,5 mm ² . Die Kanallänge (L ) und Breite (W ) von FeFET sind 200 bzw. 1500 μm. Der hergestellte SWCNT-FeFET, gefolgt von einem Nachglühen bei 500 °C für 2 h, um den Kontakt zwischen Source-/Drain-Elektroden und SWCNTs zu verbessern. Wie berichtet, enthält das CNT-Netzwerk sowohl metallische als auch halbleitende Nanoröhren. Das CNT-Netzwerk wurde durch Anlegen einer großen Gatespannung verarbeitet. Die metallischen SWCNT-Nanoröhren wurden fast abgetragen und halbleitende SWCNT-Nanoröhren blieben durch Laststrom zurück [18]. Zum Vergleich:SWCNT/SiO₂ -FET wurden nach dem gleichen Verfahren und den gleichen Bedingungen hergestellt; MWCNTs/BNT-FET wurden ebenfalls nach der in der frühen Arbeit beschriebenen Methode hergestellt [9]. Die FeFET-Eigenschaften wurden unter Verwendung eines Keithley 4200-Parameteranalysators gemessen. Die Hystereseschleifen und Polarisationen von FeFET wurden mit einem ferroelektrischen Analysator von RT Precision Workstation gemessen.

Ergebnisse und Diskussion

Abbildung 2 zeigt typische SEM-Bilder der SWCNTs mit Streifenmuster. Die regelmäßigen und ausgerichteten mikrometerbreiten Streifenmuster der SWCNTs sind in Fig. 2a dargestellt. Die hervorstehenden und hellen Streifen sind SWCNT-Streifen, in denen SWCNTs dicht gepackt sind, wie im vergrößerten Bild eines Streifens in Abb. 2b gezeigt. Die eingefallenen und grauen Streifen entsprechen dem entblößten BNT/HfO₂ /Si-Substrat in den Zwischenräumen zwischen mikrometerbreiten SWCNT-Streifen. Die Konzentration der SWCNT-Vorläuferlösung wird beim Verdampfen erhöht, und die Breite der abgestuften Streifen nimmt leicht zu, wenn der SWCNT/Wasser-Flüssigkeitsspiegel sinkt. Das BNT/HfO₂ Filme und BNT-Filme auf dem Si-Substrat sind in Abb. 2c, d gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Oberfläche des BNT/HfO₂ Film besteht aus vielen kristallinen Körnern und Poren, was auf eine größere Rauheit als die der BNT-Filme hinweist. Abbildung 2e zeigt das P -V Hystereseschleifen von BNT und BNT/HfO₂ Filme bzw. Die Polarisationen der Hystereseschleifen des BNT/HfO₂ Filme sind bei gleicher Spannung größer als die von BNT-Filmen. Obwohl HfO₂ Schicht geteilter Teil der Spannung von BNT/HfO₂ Filmen zeigt der BNT-Film immer noch einen besseren Polarisationswert als der von BNT, der auf einem Si-Substrat gewachsen ist. Dies liegt daran, dass die BNT-Filme auf dem HfO₂ . gewachsen sind Schicht eine geringere Diffusionsdefektkonzentration als die von BNT-Filmen, die direkt auf dem Si-Substrat aufgewachsen sind.

a REM-Aufnahme eines SWCNT-Streifens mit Muster in SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET. b Die Gitterstruktur von SWCNTs. c REM-Aufnahme der Oberfläche für BNT/HfO₂ Film. d REM-Aufnahme der Oberfläche für BNT-Film. e Hystereseschleifen von BNT und BNT/HfO₂ Filme

Abbildung 3 zeigt die Ausgangseigenschaften (I _DS -V _DS ) Kurven von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET. SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET zeigen das typische p -Kanal-Transistoreigenschaften und gesättigte Source-Drain-Ströme bei niedriger Source-Drain-Spannung. Ihre Kanallänge (L ) beträgt 200 μm. Aufgrund des mikrometerbreiten Streifenmusters von SWCNT sind der "Ein"-Strom und die Kanalleitfähigkeit von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET erreichen beide 3,8×10 ⁻² A, 3,6×10 ⁻² A und 9,5×10 ⁻³ S, 9×10 ⁻³ S um V _GS = − 4 V und V _DS = 4 V. Allerdings SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET zeigt niedrigere Sperrströme als SWCNT/BNT-FeFET, und SWCNT/BNT-FeFET zeigt ein schwerwiegendes Leckstromphänomen bei V _GS = 0 V_. Dies liegt daran, dass HfO₂ Schicht blockiert effektiv die Diffusion von Defekten.

Ausgangskennlinien von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET(letf) und SWCNT/BNT-FeFET(rechts)

Die Übertragungseigenschaften (I _D -V _G ) der SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET mit L = 200 μm und V _DS = 0,6 V sind in Abb. 4 dargestellt. Die Schwellenspannung (V _te ) von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET sind V _te = 0,2 V und V _te = 0,8 V durch eine lineare Anpassung von (I _D ) ^1/2 gegen V _GS Kurve des im Sättigungsbereich arbeitenden Transistors. Die Kanalmobilität (μ _Sat ) wird basierend auf (I _DS ) ^1/2 gegen V _GS Kurve sowie der Sättigungsbereichsausdruck für einen Feldeffekttransistor [19],

$$ {I}_{\mathrm{DS}}=\left(\frac{\varepsilon_0{\varepsilon}_r{\mu}_{\mathrm{sat}}W}{t_{\mathrm{ins}} 2L}\right){\left({V}_{\textrm{GS}}\hbox{-} {V}_{\textrm{th}}\right)}^2 für\kern0.5em {V_{ \mathrm{DS}}}^{{}^3}{V}_{\mathrm{GS}}\hbox{-} {V}_{\mathrm{th}}, $$

wo ε _r ist die relative Permittivität und t _ins ist die BNT-Dicke. Eine relative Dielektrizitätskonstante (ε _r ) des BNT-Films beträgt 350, was mit dem Parameteranalysator HP4156 bei 1 MHz gemessen wird. Die μ _Sat von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET sind 395 und 300 cm ² /V s. Abbildung 5 zeigt das I _DS –V _GS logarithmische Übertragungskurven der hergestellten SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET, SWCNT/BNT-FeFET und SWCNT/SiO₂ /HfO₂ -FET im Doppel-Sweep-Modus. Der Gatespannungs-Sweep wurde bei V . durchgeführt _DS von 0,6 V und bei V _GS reicht von − 7 bis 4 V, − 6 bis 3 V und − 4 zu 1 V. Das Ich _DS Ein/Aus-Verhältnis von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET, SWCNT/BNT-FeFET und SWCNT/SiO₂ /HfO₂ -FET sind 2 × 10 ⁵ , 2 × 10 ⁴ , und 2,3 × 10 ² am V _GS Bereich von − 7 bis 4 V. Das Ich _DS Ein/Aus-Verhältnisse von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET sind höher als die von MWCNT/BNT-FeFET [9] und SWCNT/BNT-FeFET. Das liegt daran, dass HfO₂ In SWCNT-FeFET wurde eine Defektkontrollschicht implantiert, die die Diffusion von Defekten effektiv blockiert. Für ich _DS -V _GS Aufgrund der ferroelektrischen Polarisationsumkehr des BNT-Films erhielten wir eine Hystereseschleife im Uhrzeigersinn, die erhaltene Speicherfensterbreite (MW) von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET liegen bei etwa 4,2 und 4,1 V, was größer ist als bei CNT/PZT-FeFET (1,1 V) mit dem CNT-Netzwerk als Kanalschicht [20]. Das größere MW zeigt eine gute dielektrische Kopplung in diesem FeFET-System an. Aus Abb. 4c können wir die erhaltene Fensterbreite von SWCNT/SiO₂ . sehen /HfO₂ -FET liegt bei etwa 1 V, was hauptsächlich durch die Defektdichten von SWCNT verursacht wird [21]. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Speicherfensterhysterese (4,2 V) des ferroelektrischen FeFET sowohl durch die BNT-Polarisation als auch durch die Dichte von SWCNT-Defekten verursacht wird.

Die lineare Übertragungskennlinie und das angepasste I _DS ^1/2 -V _G Kurve bei V _DS = 0,6 V für das Streifenmuster von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET

Logarithmische Übertragungskurven von Streifenmuster a SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET, b SWCNT/BNT-FeFET und c SWCNT/SiO₂ /HfO₂ -FET bei V _DS = 0,6 V_. Die Pfeile zeigen eine Hystereseschleife gegen den Uhrzeigersinn und die durchgezogenen Linien zeigen die Breite des Speicherfensters

Abbildung 6a zeigt die Leckstrom-Spannungs-Kennlinien des BNT/HfO₂ und BNT-Film. Wie zu sehen ist, betragen die Leckströme 1,2 × 10 ^–9 A und 1,5 × 10 ^–8 A für BNT/HfO₂ bzw. BNT-Film, wenn die Spannung bis zu – 3 V erreicht. Die Leckstrom-Spannungs-Charakteristik des BNT/HfO₂ und BNT-Film wurden zum Vergleich untersucht, indem die I -V Daten. Die Leckstromeigenschaften eines Schottky-Kontakts wurden durch Ln(J ) = b (V + V _bi ^* ) ^1/4 [9, 22, 23] und die entsprechenden Diagramme für BNT/HfO₂ und BNT-Filme im Spannungsbereich von 0 bis 3,8 V sind in Abb. 6b gezeigt. Die eingebauten Spannungen V _bi ^* und Steigung b in der Formel erhält man durch Anpassen des Experiments I-V Daten. Die berechneten Raumladungsdichten N _eff , das aus tiefen Einfangzentren und Sauerstoffleerstellen [22] besteht, sind etwa 2.132 × 10 ¹⁷ cm ⁻³ und 1,438 × 10 ¹⁹ cm ⁻³ für BNT/HfO₂ bzw. BNT-Film. Es wird darauf hingewiesen, dass die auf dem Si-Substrat abgeschiedenen BNT-Filme n-Typ-Halbleiter gemäß der Formel der Grenzflächenbarrierenhöhen sind [24]. Dies stimmt mit der Wirkung des HfO₂ . überein zur Reduzierung des Ausschaltstroms von I _D -V _G Kurve in Abb. 4a, b, weil n-Typ-BNT-Erzeugungselektronen den Ausschaltstrom bei negativer Spannung erhöhen. Die BNT-Filmleitung zeigt einen volumenkontrollierten Mechanismus, was weiter impliziert, dass das n-Typ-BNT hauptsächlich durch die leitenden Defekte oder Verunreinigungen induziert wird [9, 22].

a Ableitstrom-Spannungs-Kennlinie des BNT/HfO₂ und BNT-Film. b Die Anpassungskurve der Leckstrom-Spannungs-Kennlinien des BNT/HfO₂ und BNT-Film. c Ermüdungsdauerleistung des SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET, SWCNT/BNT-FeFET und MWCNT/BNT-FeFET

Abbildung 6c zeigt die Dauerfestigkeitsleistung für SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET, SWCNT/BNT-FeFET und MWCNT/BNT-FeFET mit einem bipolaren 100-KHz-Puls bei V _GS Bereich von − 7 bis 4 V. Die Dauerfestigkeitsleistung von FeFET zeigt sich im Verlust der schaltbaren Polarisation bei wiederholten Schaltzyklen. Der Wert der nichtflüchtigen Polarisation (P _nv ) erhält man durch die Gleichung P _nv = P _r ^* − P _r ^{^} und dann normalisiert mit P _nv /P _r0 ^* [25], wobei P _r ^* ist die doppelte Restpolarisation von FeFET, P _r ^{^} ist der Polarisationsverlust nach dem nächsten Puls und P _r0 ^* ist die zweimalige anfängliche Restpolarisation von FeFET. Der teilweise Verlust des normalisierten P _nv nach 10 ¹¹ Lese-/Schreib-Schaltzyklen werden für den FeFET beobachtet, die bei SWCNT/BNT/HfO₂ . ungefähr 3, 10 und 25 % betragen -FeFET, SWCNT/BNT-FeFET bzw. MWCNT/BNT-FeFET. Wenn BNT direkt auf dem Si der unteren Elektrode wächst, ist die Ermüdungsleistung von SWCNT/BNT-FeFET wegen der Diffusion zwischen BNT und Si-Substrat durch die Korngrenzen sehr schlecht [12,13,14]. Diese Ergebnisse legen nahe, dass HfO₂ Schicht blockiert effektiv die Diffusion des Si-Substrats und reduziert die Ionenverunreinigungen, was zu einer hervorragenden Ermüdungsbeständigkeit führt.

Um die Gerätezuverlässigkeit von FeFET gegenüber NVRAM-Anwendungen zu bewerten, haben wir die Datenspeicherung untersucht. Abbildung 7 zeigt die Source-Drain-Stromerhaltungskurven für SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET, SWCNT/BNT-FeFET und MWCNT/BNT-FeFET bei Raumtemperatur. Der Spannungsimpuls von V _GS = − 4 V und V _GS = 1 V bei V _DS = 1 V wird an die Gate- und Source-Drain-Elektrode angelegt, wodurch die Spannung des FeFET in den Aus- bzw. Einschaltzustand geschaltet wird. Die gemessenen Stromverhältnisse im Ein-/Aus-Zustand betragen fast 3 × 10 ⁴ , 7 × 10 ³ , und 6 × 10 ² für SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET, SWCNT/BNT-FeFET und MWCNT/BNT-FeFET nach 10 ⁶ s bzw. Nach einer Retentionszeit von 1 × 10 ⁶ . tritt kein signifikanter Verlust des Ein-/Aus-Stromverhältnisses (3,2 %) auf s für SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET. Durch Extrapolieren der Kurven auf 10 ⁸ s für SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET, SWCNT/BNT-FeFET und MWCNT/BNT-FeFET betragen die Stromverhältnisse im Ein-/Aus-Zustand fast 1,9 × 10 ⁴ , 3 × 10 ³ , und 2 × 10 ² , bzw. Das Ein/Aus-Zustandsverhältnis von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET ist immer noch hoch genug für die Funktion von Speichern, was eine wünschenswerte Retentionseigenschaft der vorliegenden Speichervorrichtung demonstriert. Die Retention wird durch den Gate-Leckstrom beeinflusst [26, 27]. Die lange Retentionszeit weist auf HfO₂ . hin Die Defektsteuerschicht kann den Sperrstrom und den Gate-Leckstrom effektiv reduzieren, was das Ein/Aus-Stromverhältnis stabilisiert. Darüber hinaus haben wir in Tabelle 1 einen Vergleich zwischen FETs auf Ferroelektrikum-Basis und verschiedenen CNTs durchgeführt, was darauf hindeutet, dass die hergestellten SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET in dieser Studie kann ein hohes Ein-/Aus-Stromverhältnis, eine hervorragende Ermüdungsbeständigkeit und Datenspeicherung bieten.

Retentionseigenschaften von SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET, SWCNT/BNT-FeFET und MWCNT/BNT-FeFET bei Raumtemperatur

Um besser zu verstehen, wie sich die Defekte auf die physikalischen Eigenschaften des Geräts auswirken, hat der P -E Hystereseschleifen und I _DS -V _GS Kurve für SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET wurden unter Berücksichtigung von asymmetrischer Ladung durch Defekte mit unseren Vorgängermodellen simuliert [12, 28]. Eine durch Defekte verursachte asymmetrische Ladung wird als Simulation des P . angesehen -E Hystereseschleifen und I _DS -V _GS Kurve von BNT, und eine symmetrische Ladung wird als simuliert die von BNT/HfO₂ . angenommen . Die Simulationsergebnisse sind in Abb. 8a, b gezeigt, die den experimentellen Ergebnissen der Abb. 8a, b ähnlich sind. 2e bzw. 5a, b. Die Simulationsergebnisse zeigen HfO₂ Schicht reduziert effektiv die asymmetrischen Ladungen von ferroelektrischen Filmen, die durch Defekte verursacht werden, was den Sperrstrom weiter erhöht. Daher kann gezeigt werden, dass die Defekte des ferroelektrischen Dünnfilms effektiv durch HfO₂ . kontrolliert wurden Fehlerkontrollschicht.

Simulation von a P -E Hystereseschleifen von BNT und BNT/HfO₂ Filme und b Ich _DS -V _GS Kurve für SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wirkung von HfO₂ Materialien als Defektkontrollschicht auf das Ein/Aus-Stromverhältnis, Ermüdungsbeständigkeit und Datenerhalt der SWCNT/BNT-FeFETs untersucht, bei denen die Defekte der ferroelektrischen Dünnschicht durch HfO₂ als Fehlerkontrollschicht. Aufgrund der dünnen Defektkontrollschicht aus HfO₂ , das hergestellte SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET zeigt einen geringen Leckstrom von 1,2 × 10 ⁻⁹ A, wenn die Spannung - 3 V erreicht, ein großes Ein-/Aus-Stromverhältnis von 2 × 10 ⁵ , ein V _te von 0,2 V und einem μ von 395 cm ² /V s. Darüber hinaus ist die SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET zeigte eine ausgezeichnete Dauerfestigkeitsleistung und eine gute Datenerhaltung, die dem dünnen HfO₂ . zugeschrieben werden Fehlerkontrollschicht. Die Hystereseschleifen P -E und ich _DS -V _GS Kurve für SWCNT/BNT/HfO₂ -FeFET und SWCNT/BNT-FeFET wurden simuliert, um zu verstehen, wie die Defekte die physikalischen Eigenschaften des Geräts beeinflussen. Die Simulationsergebnisse zeigten weiter, dass die asymmetrische Ladung in SWCNT/BNT/HfO₂ . reduziert werden kann -FeFET durch HfO₂ um die Defekte zu kontrollieren.

Abkürzungen

BNT:

(Bi,Nd)₄ Ti₃ O₁₂

FeFETs:

Ferroelektrische Feldeffekttransistoren

MWCNT:

Mehrwandiges CNT

PLD:

Gepulste Laserabscheidung

SWCNT:

Einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen