「長江學者」+90后碩導!蘭州大學,重磅Nature子刊! 2024年5月21日 上午10:21 ? 頂刊 ? 閱讀 58 ?第一作者:Qiuhong Yu,Rui Ge 通訊作者:秦勇、劉書海 通訊單位:蘭州大學 論文速覽: 研究半導體器件中的壓電、撓曲電和鐵電極化在界面工程中的應用,對于電子、光電子、催化等領域的應用具有重要意義。極化界面工程強烈依賴于界面勢壘的性質(zhì),但界面勢壘一旦構(gòu)建,其固定值和不可控制性限制了極化界面工程的性能和應用場景。 本研究提出了一種利用電脈沖可逆且精確調(diào)控壓電效應(由壓電極化控制的界面勢壘和傳輸)的策略。實驗結(jié)果表明,在Ag/HfO2/n-ZnO壓電電子學隧道結(jié)(PTJ)中,通過電脈沖可逆調(diào)節(jié)界面勢壘高度,可達168.11 meV,壓電效應可將應變(0-1.34%)調(diào)制電流范圍從0-18 nA切換到44-72 nA。 此外,電脈沖調(diào)控的界面勢壘在1.34%應變下可達到148.81 meV的,可完全改變電子設備的壓電性能。該研究為實現(xiàn)壓電效應的可逆控制提供了機會,并將其擴展到更廣泛的應用場景中,尤其適用于微/納電子機械系統(tǒng)。 圖文導讀: 圖1:Ag/HfO2/n-ZnO?PTJ上電脈沖調(diào)諧壓電效應的工作原理 圖2:電脈沖調(diào)控的界面勢壘 圖3:電脈沖調(diào)控的壓電效應 圖4:電脈沖電壓對壓電效應的影響 圖5:電脈沖調(diào)控壓電效應對背靠背PTJs能帶的影響 圖6:電脈沖極性對壓電效應的影響 總結(jié)展望: 本研究成功展示了全新的電脈沖調(diào)控壓電效應的方法,通過改變界面勢壘高度,實現(xiàn)了對Ag/HfO2/n-ZnO壓電電子學隧道結(jié)的工作電流和內(nèi)部電阻高達643倍。 研究結(jié)果不僅加深了對電場誘導的空位重分布與局部極化控制的界面工程之間耦合效應的理解,還表明了使用非破壞性技術(shù)實現(xiàn)可調(diào)壓電效應的可能性。本工作為微/納電子機械系統(tǒng)等領域的應用提供了巨大的潛力。 文獻信息: 標題:Electric pulse-tuned piezotronic effect for interface engineering 期刊:Nature Communications DOI:10.1038/s41467-024-48451-6 原創(chuàng)文章,作者:計算搬磚工程師,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/05/21/c1971f6fee/ 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 Nature:寫基金之前,先問自己三個問題 2021年8月28日 ACS Catalysis:原位構(gòu)建拉伸應變的Cu催化劑增強電化學CO2還原的選擇性 2023年10月5日 AFM:納米尺度和異質(zhì)結(jié)雙金屬有機框架用于高效光催化析氫 2023年10月10日 清華深研院康飛宇/賀艷兵/柳明AM:混合SEI助力固態(tài)鋰金屬電池2200次循環(huán)! 2024年2月29日 【綜述】曹余良&侴術(shù)雷:室溫鈉電S基電極材料機理/進展與關鍵問題 2023年11月16日 深圳大學謝和平院士&南京工業(yè)邵宗平,最新Nature! 2022年11月30日