Charge carrier transport and polarization in M/PZT/M structures

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A model of non-stationary charge carrier transport in M/PZT/M ferroelectric structures has been developed. It is assumed that, at room temperature, electrons generated by oxygen vacancies are captured by Ti+3 levels and move between them under the action of electric fields caused by the external bias and polarization. The polarization distribution in a PZT film is described with varying degrees of complexity, from a constant value outside the defect layers to one determined by the equation following from the Landau–Ginzburg theory. The numerical simulation performed made it possible to explain the reasons and conditions for the appearance of current–voltage characteristics with unusual current peaks, to show the existence of several solutions in the Landau–Ginzburg model for a film with Schottky barriers, and to reveal the response of charged domain walls to an applied voltage.

About the authors

L. A. Delimova

Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ladel@mail.ioffe.ru
Russia, 194021, Saint-Petersburg

V. S. Yuferev

Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: ladel@mail.ioffe.ru
Russia, 194021, Saint-Petersburg

References

  1. Liu T., Wallace M., Trolier-mcKinstry S., Jackson T.N. // J. Appl. Phys. 2017. V. 122. No. 16. Art. No. 164103.
  2. Cornelius T.W., Mocuta C., Escoubas S. et al. // J. Appl. Phys. 2017. V. 122. No. 16. Art. No. 164104.
  3. Scott J.F., Melnik B.M., Cuchiaro J.D. et al. // Int. Ferroelectr. 1994. V. 4. No. 1. P. 85.
  4. Dawber M., Scott J.F. // J. Phys. Cond. Matter. 2004. V. 16. No. 49. Art. No. L515.
  5. Pintilie L., Alexe M. // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. No. 12. Art. No. 124103.
  6. Alkoy E.M., Shiosaki T. // Thin Solid Films. 2007. V. 516. No. 12. P. 516.
  7. Zhu W., Ren W., Xin H. et al. // J. Adv. Dielectr. 2013. V. 3. No. 2. Art. No. 1350011.
  8. Podgorny Y., Vorotilov K., Sigov A. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 105. No. 18. Art. No. 182904.
  9. Barala S.S., Roul B., Banerjee N. et al. // J. Appl. Phys. 2016. V. 120. No. 11. Art. No. 115305.
  10. Podgorny Y., Vorotilov K., Sigov A. // AIP Advances. 2016. V. 6. No. 9. Art. No. 095025.
  11. Simmons J.G. // Phys. Rev. Lett. 1965. V. 15. No. 25. P. 967.
  12. Filip L.D., Pintilie L. // Eur. Phys. J. B. 2016. V. 89. No. 2. P. 44.
  13. Делимова Л.А., Гущина Е.В., Юферев В.С. и др. // ФТТ. 2014. Т. 56. № 12. С. 2366; Delimova L.A., Gushchina E.V., Yuferev V.S. et al. // Phys. Solid State. 2014. V. 56. No. 12. P. 2451.
  14. Delimova L.A., Gushchina E.V., Seregin D.S. et al. // J. Appl. Phys. 2017. V. 121. No. 22. Art. No. 224104.
  15. Robertson J., Warren W.L., Tuttle A. et al. // Appl. Phys. Lett. 1993. V. 63. No. 11. P. 1519.
  16. Warren W.L., Robertson J., Dimos D.D. et al. // Ferroelectrics. 1994. V. 153. No. 1. P. 303.
  17. Delimova L.A., Yuferev V.S. // J. Appl. Phys. 2018. V. 124. No. 18. Art. No. 184102.
  18. Delimova L.A., Yuferev V.S. // J. Phys. Conf. Ser. 2019. V. 1400. No. 5. Art. No. 055003.
  19. Haun M.J., Zhuang Z.Q., Furman E. et al. // Ferroelectrics. 1989. V. 99. No. 1. P. 45.
  20. Yudin S.P., Panchenko T.V., Kudzin A.Yu. // Ferrolecrtics. 1978. V. 18. No. 1. P. 45.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (463KB)
3.

Download (502KB)
4.

Download (697KB)

Copyright (c) 2023 Л.А. Делимова, В.С. Юферев

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».