[发明专利]电子装置、控制其的方法和包括其的晶体管

说明书

本公开提供了一种电子装置、控制其的方法和包括其的晶体管。该电子装置包括：第一电极；提供在第一电极上的第二电极；提供在第一电极和第二电极之间的铁电膜；以及提供在铁电膜和第二电极之间的电介质膜，铁电膜的阻抗和电介质膜的阻抗被确定为使得被施加在第一电极和第二电极之间的控制电压等于电容提升操作电压，并且电容提升操作电压由以下的方程式确定：其中V_MAX是电容提升操作电压，Z₁是铁电膜的阻抗，Z₂是电介质膜的阻抗，t_F是铁电膜的厚度，E_FM是被施加到铁电膜的具有最大极化变化的电场。

技术领域

本公开涉及电容器、控制其的方法、以及包括其的晶体管。

背景技术

随着技术的发展，诸如晶体管和电容器的装置在尺寸方面持续按比例缩小。按比例缩小的装置具有有限的厚度。因此，对于具有高介电常数的材料及其结构存在越来越高的需求。

关于具有高介电常数的材料及其结构，正在进行关于使用负电容来进行提升电容的效应的研究。电容提升效应可以在电压被施加到电容器时急剧提高电容器的介电常数。

发明内容

本公开的一方面提供一种具有电容提升效应的电子装置。

本公开的一方面提供一种具有电容提升效应的电容器。

本公开的一方面提供一种具有电容提升效应的电容器。

本公开的另一方面还提供一种控制具有电容提升效应的电容器的方法。

然而，本公开的方面不限于以上公开。

另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从该描述中将是明显的，或者可以通过实践本公开的所呈现的实施方式而获悉。

在一方面，提供一种控制电容器的方法，该电容器包括：第一电极；在第一电极上的第二电极；在第一电极和第二电极之间的铁电膜；以及在铁电膜和第二电极之间的电介质膜，该方法包括控制铁电膜的阻抗和电介质膜的阻抗以使得被施加在第一电极和第二电极之间的控制电压等于电容提升操作电压，其中电容提升操作电压由方程式1确定

[方程式1]

其中V_MAX是电容提升操作电压，Z₁是铁电膜的阻抗，Z₂是电介质膜的阻抗，t_F是铁电膜的厚度，E_FM是被施加到铁电膜的具有由其产生的最大极化变化的电场。

铁电膜可以包括并联连接的电导分量和电容分量，电介质膜可以包括并联连接的电导分量和电容分量。

控制电压的角频率可以被确定为使得控制电压等于电容提升操作电压。电容提升操作电压可以由方程式2确定：

[方程式2]

其中G₁是铁电膜的电导，C₁是铁电膜的电容，G₂是电介质膜的电导，C₂是电介质膜的电容，ω是控制电压的角频率，Ps是在电场E_FM被施加到铁电膜时铁电膜的极化，α是稳定性参数，β是偏度参数。

电介质膜的阻抗与铁电膜的阻抗的振幅比可以是0.01或更大。

流过电介质膜和铁电膜的电流的电流密度可以是1mA/cm²或更小。

铁电膜的自发极化可以是20μC/cm²或更大。

电介质膜的介电损耗因子可以是0.1或更小。