基于极化反转函数的铁电电容器件模型.pdf

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基于极化反转函数的铁电电容器件模型.pdf

第8期 电 子 学 报 v01.40No.8 2012年8月 ACIAEUeCnKIMCAsINICA Aug.2012 基于极化反转函数的铁电电容器件模型 闻心怡,周文利,王耘波,高俊雄,于 军 (华中科技大学电子科学与技术系,湖jE武汉430074) 摘要:通过分析铁电薄膜微观结构及铁电畴在外电场作用下极化反转机理,将铁电畴等效为一群具有相互独 立矫顽场的铁电偶极子.采用几何方法,解释了这些偶极子在不规则电压波形驱动下极化反转的规律.在此基础上,引 入铁电电容的极化反转函数来表征铁电电容宏观极化强度随外电场变化的数学表达式.该函数的引入不仅简化了模 型的计算量,还成功避免了同类模型中数值微分和数值积分所带来的误差,大大提高了模型精确性. 关键词: 铁电薄膜电容;建模;偶极子;电滞回线 中图分类号:TN384;TN402文献标识码: A 电子学报URL:hap://www.ejourml.org.ca DeviceModelofFerroelectricBasedon Capacitor PolarizationReversalFunction WEN Wen-li,WANGYun—bo,GAO Jun Xm—yi,ZHOU Jun-xiong,YU Scienceand and (A弘删ofElearonicTedmology,HuadumgUniversityofSc/enceTechno/ogy,Wuban,Hube/430074,Ch/na) Onthemicros加actureandthedomainreversalbehaviorofferroelectricthin ferroeleclricdomains Abstract:Based films,the the mechanismtheir 淝absuactedasaclusterof has coercivefield.and of dipoles.EachdipoleseE-independent complicated polar- iza垃on underrandomis facilitateda introducethe of switching signalconsiderablybygeometricinterpretation.Tiles,weconceptpo— the andelectricfield.The larization func60nto therelationbetween macroscopical polarization switching represent polarization fllnctionalso to the andavoidtheenhancedellorsfromthedifferentiatiomof data. switching

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