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Polarization dependence of Schottky barrier heights at interfaces of ferroelectrics determined by photoelectron spectroscopy

Chen, Feng ; Klein, Andreas (2012)
Polarization dependence of Schottky barrier heights at interfaces of ferroelectrics determined by photoelectron spectroscopy.
In: Physical Review B, 86 (9)
doi: 10.1103/PhysRevB.86.094105
Artikel, Bibliographie

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Ferroelectric polarization in thin films is stabilized by screening charges in the metal electrodes. Imperfect screening of the polarization charge strongly modifies the film's capacitance and should lead to a variation of the Schottky barrier height at the interface with polarization direction. An experimental approach based on photoelectron spectroscopy is introduced which allows us to quantitatively determine Schottky barrier heights at ferroelectric/metal interfaces in dependence on polarization. The procedure is exemplified for BaTiO3 single crystals with RuO2 and Pt electrodes, revealing a variation of Schottky barrier height of 1.1 and 0.65 eV in dependence on polarization for RuO2 and Pt electrodes, respectively. Inhomogeneous barrier switching is observed for Pt electrodes, which may be related to defect formation during metal deposition.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2012
Autor(en): Chen, Feng ; Klein, Andreas
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Polarization dependence of Schottky barrier heights at interfaces of ferroelectrics determined by photoelectron spectroscopy
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 5 September 2012
Verlag: American Physical Society
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Review B
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 86
(Heft-)Nummer: 9
DOI: 10.1103/PhysRevB.86.094105
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Kurzbeschreibung (Abstract):

Ferroelectric polarization in thin films is stabilized by screening charges in the metal electrodes. Imperfect screening of the polarization charge strongly modifies the film's capacitance and should lead to a variation of the Schottky barrier height at the interface with polarization direction. An experimental approach based on photoelectron spectroscopy is introduced which allows us to quantitatively determine Schottky barrier heights at ferroelectric/metal interfaces in dependence on polarization. The procedure is exemplified for BaTiO3 single crystals with RuO2 and Pt electrodes, revealing a variation of Schottky barrier height of 1.1 and 0.65 eV in dependence on polarization for RuO2 and Pt electrodes, respectively. Inhomogeneous barrier switching is observed for Pt electrodes, which may be related to defect formation during metal deposition.

Zusätzliche Informationen:

SFB 595 B7

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
Zentrale Einrichtungen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung > Teilprojekt B7:Polarisation und Ladung in elektrisch ermüdeten Ferroelektrika
Hinterlegungsdatum: 17 Sep 2012 12:25
Letzte Änderung: 03 Jul 2024 02:20
PPN:
Sponsoren: This work was supported by the German Science Foundation (DFG) within the collaborative research center SFB 595 (Electrical Fatigue of Functional Materials).
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