[发明专利]电子装置、控制其的方法和包括其的晶体管

权利要求书

1.一种电子装置，包括：

第一电极；

在所述第一电极上的第二电极；

在所述第一电极和所述第二电极之间的铁电膜，所述铁电膜具有第一阻抗；以及

在所述铁电膜和所述第二电极之间的电介质膜，所述电介质膜具有第二阻抗，

其中所述铁电膜和所述电介质膜被配置为具有基本上等于施加在所述第一电极和所述第二电极之间的控制电压的电容提升操作电压，以及

其中所述电容提升操作电压由方程式1确定：

其中V_MAX是所述电容提升操作电压，Z₁是所述第一阻抗，Z₂是所述第二阻抗，t_F是所述铁电膜的厚度，E_FM是被施加到所述铁电膜的具有最大极化变化的电场。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中

所述铁电膜包括并联连接的电导分量和电容分量，以及

所述电介质膜包括并联连接的电导分量和电容分量。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其中

所述控制电压的角频率被确定为使得所述控制电压等于所述电容提升操作电压，以及

所述电容提升操作电压由方程式2确定：

其中G₁是所述铁电膜的电导，C₁是所述铁电膜的电容，G₂是所述电介质膜的电导，C₂是所述电介质膜的电容，ω是所述控制电压的所述角频率，Ps是在所述电场被施加到所述铁电膜时所述铁电膜的极化，α是稳定性参数，β是偏度参数。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述电介质膜的所述第二阻抗与所述铁电膜的所述第一阻抗的振幅比是0.01或更大。

5.根据权利要求1所述的电子装置，其中流过所述电介质膜和所述铁电膜的电流的电流密度是1mA/cm²或更小。

6.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述铁电膜的自发极化是20μC/cm²或更大。

7.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述电介质膜的介电损耗因子是0.1或更小。

8.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述铁电膜包括氧化物铁电材料、聚合物铁电材料、氟化物铁电材料和铁电半导体中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述氧化物铁电材料包括钙钛矿铁电材料、钨青铜铁电材料、铋层状结构的铁电材料和稀土铁电材料中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述电介质膜具有高介电常数。

11.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述电介质膜是氧化物，以及

所述氧化物包括Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ti、Hf、Zr、Nb、Ta、Ce、Pr、Nd、Gd、Dy、Yb和Lu中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述电介质膜具有10纳米或更小的厚度。

13.根据权利要求1所述的电子装置，其中

所述第一电极包括导电材料，

所述第二电极包括导电材料，以及

所述电子装置是电容器。

14.根据权利要求1所述的电子装置，其中

所述第一电极包括半导体基板，

所述第二电极包括导电材料，以及

所述电子装置是晶体管。