下一代RRAM和5G/6G电容器用Ag/Al/SiO2/Si/Ag MIS结构中的巨介电常数与缺陷调控导电性

Colossal permittivity and defect-engineered conduction in Ag/Al/SiO2/Si/Ag MIS structures for next-generation RRAM and 5G/6G capacitors

A.Asher · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.230

摘要 Ag/Al/SiO2/Si/Ag金属-绝缘体-半导体（MIS）结构展现出显著的介电与电学特性，使其成为下一代电子器件应用的有力候选者。本研究通过阻抗谱、介电分析以及宽频范围（1 kHz–20 MHz）、温度范围（80–400 K）和电压范围（±5 V）内的交流电导率测量，系统地探究了该双金属MIS结构的巨介电常数、缺陷介导的导电行为及弛豫动力学。关键结果表明，Ag/Al电极构型诱导出独特的界面极化效应，从而产生超高的介电常数（低频下ε′ > 10³）和低损耗正切值（tanδ < 0.1），...

解读: 该MIS结构的超高介电常数和低损耗特性对阳光电源储能系统具有重要价值。其巨介电常数(ε'>10³)和低损耗角(tanδ<0.1)可优化ST系列PCS的直流母线电容和EMI滤波器设计,提升功率密度。缺陷工程调控的导电机制为SiC/GaN功率器件的栅极介质优化提供思路。RRAM的低压切换特性(<3V)可...