Сегнетоэлектрический конденсатор

Сегнетоэлектрический конденсатор представляет собой конденсатор на основе сегнетоэлектрического материала. Напротив, традиционные конденсаторы основаны на диэлектрических материалах. Сегнетоэлектрические устройства используются в цифровой электронике как часть сегнетоэлектрической RAM или в аналоговой электронике как перестраиваемые конденсаторы (варакторы).

В приложениях памяти сохраненное значение сегнетоэлектрического конденсатора считывается путем приложения электрического поля. Измеряется количество заряда, необходимое для перевода ячейки памяти в противоположное состояние, и выявляется предыдущее состояние ячейки. Это означает, что операция чтения разрушает состояние ячейки памяти, и за ней должна следовать соответствующая операция записи для обратной записи бита. Это делает его похожим на память с ферритовым сердечником. Требование цикла записи для каждого цикла чтения вместе с высоким, но не бесконечным ограничением цикла записи создает потенциальную проблему для некоторых специальных приложений.

• 1 Теория
• 2 См. Также
• 3 Внешние ссылки
• 4 Ссылки

В короткозамкнутом сегнетоэлектрическом конденсаторе с металлом-сегнетоэлектриком-металлом (MFM), распределение зарядов экранирующих зарядов формируется на границе раздела металл-сегнетоэлектрик, чтобы экранировать электрическое смещение сегнетоэлектрика. Из-за этих экранирующих зарядов возникает падение напряжения на сегнетоэлектрическом конденсаторе с экранированием в электродном слое, которое может быть получено с использованием подхода Томаса-Ферми следующим образом:

$V\; =\; E\; fd\; +\; E\; e\; (2\; \lambda )\; \{\backslash \; displaystyle\; V\; =\; E\_\; \{f\}\; d\; +\; E\_\; \{e\}\; \backslash \; left\; (2\; \backslash \; lambda\; \backslash \; right)\}$

Здесь $d\; \{\backslash \; displaystyle\; d\}$- толщина пленки, $Е\; е\; знак\; равно\; В\; +\; 8\; \pi \; п\; груст\; +\; ϵ\; е\; (2\; а)\; \{\backslash \; displaystyle\; E\_\; \{f\}\; =\; \{\backslash \; гидроразрыва\; \{V\; +\; 8\; \backslash \; pi\; P\_\; \{s\}\; a\}\; \{d\; +\; \backslash \; epsilon\; \_\; \{f\}\; \backslash \; left\; (\; 2a\; \backslash \; right)\}\}\}$и $E\; e\; =\; ϵ\; f\; ϵ\; e\; E\; f\; -\; 4\; \pi \; ϵ\; e\; P\; s\; \{\backslash \; displaystyle\; E\_\; \{e\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{\backslash \; epsilon\; \_\; \{f\; \}\}\; \{\backslash \; epsilon\; \_\; \{e\}\}\}\; E\_\; \{f\}\; -\; \{\backslash \; frac\; \{4\; \backslash \; pi\}\; \{\backslash \; epsilon\; \_\; \{e\}\}\}\; P\_\; \{s\}\}$- электрические поля в пленка и электрод на границе раздела, $P\; s\; \{\backslash \; displaystyle\; P\_\; \{s\}\}$- спонтанная поляризация, $a\; =\; \lambda \; ϵ\; e\; \{\backslash \; displaystyle\; a\; =\; \{\backslash \; frac\; \{\backslash \; lambda\; \}\; \{\backslash \; epsilon\; \_\; \{e\}\}\}$и $ϵ\; f\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; epsilon\; \_\; \{f\}\}$$ϵ\; e\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; epsilon\; \_\; \{e\}\}$- диэлектрические постоянные пленки и металлического электрода.

С идеальными электродами, $\lambda \; =\; 0\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; lambda\; =\; 0\}$или для толстых пленок с $d\; \gg \; a\; \{\backslash \; displaystyle\; d\; \backslash \; gg\; a\}$уравнение сводится к следующему:

$V\; =\; E\; fd\; \Rightarrow \; E\; f\; =\; V\; d\; \{\backslash \; displaystyle\; V\; =\; E\_\; \{f\}\; d\; \backslash \; Rightarrow\; E\_\; \{f\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{V\}\; \{d\}\; \}\}$

• Сегнетоэлектричество
• Сегнетоэлектрическое ОЗУ

• Учебное пособие по FeRAM

1. ^Dawber; и другие. (2003). «Деполяризационные поправки к коэрцитивному полю в тонкопленочных сегнетоэлектриках». J Phys Condens Matter. 15 : 393.