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Engineering

Une Fabrication et une méthode de mesure pour un élément ferroélectrique Flexible basé sur l’épitaxie de Van Der Waals

Published: April 8, 2018 doi: 10.3791/57221
Automatic Translation
*1, *2, 1, 1, 3
1Key Laboratory of Low Dimensional Materials and Application Technology of Ministry of Education, Xiangtan University, 2Department of Physics, Indian Institute of Science, 3Department of Materials Science and Engineering, National Chiao Tung University
* These authors contributed equally

Summary

Dans cet article, nous présentons un protocole d’augmenter directement un épitaxiale encore élément de mémoire câble flexible zirconium titanate sur mica muscovite.

Abstract

Flexibles mémoires non volatiles ont reçu beaucoup d’attention car ils sont applicables pour dispositif électronique intelligent portable dans l’avenir, en s’appuyant sur le stockage de données à haute densité et des capacités de faible consommation. Toutefois, la mémoire non volatile de l’oxyde de qualité basé sur des substrats souples est souvent limitée par les caractéristiques des matériaux et le procédé de fabrication de haute température inévitables. Dans cet article, un protocole est proposé directement croissance épitaxiale mais souple plomb zirconium titanate mémoire élément sur mica muscovite. La méthode de dépôt polyvalent technique et mesure permettent la fabrication d’éléments de mémoire non-volatile flexible encore monocristallin nécessaires pour la prochaine génération de dispositifs intelligents.

Introduction

La fabrication réussie des éléments flexibles de mémoire non volatile (NVME) joue un rôle clé pour exploiter le plein potentiel de l’électronique flexible. NVME doit disposent de poids léger, consommation faible coût, faible puissance, vitesse rapide et capacités de stockage haute densité outre le stockage de données, de traitement de l’information et de communication. Pb de perovskite (Zr, Ti) O3 (PZT) agit comme un système populaire pour ces demandes compte tenu de sa grande polarisation, polarisation rapide commutation, la température de Curie élevée, faible champ coercitif et haut coefficient piézoélectrique. Dans les mémoires non volatiles ferroélectriques, une impulsion de tension externe peut passer les polarisations deux reste entre deux directions stables, représentées par '0' et '1'. Il est non volatile, et le processus de lecture/écriture peut être complété en nanosecondes. NVME basé sur organique1,2,3,4,5,6 et inorganiques7,8,9,10 ,11,12,13,14,15 matériaux ferroélectriques ont été tentées sur des substrats souples. Toutefois, une telle intégration est limitée par non seulement des substrats incapacité de croissance haute température mais aussi la performance de l’appareil dégradées, fuite de courant et court-circuit électrique en raison de leurs surfaces accidentées. Malgré des résultats prometteurs, alternent des stratégies comme l’amincissement du substrat8 et le transfert d’une couche épitaxiale sur un substrat flexible15 souffrent viabilité limitée compte tenu du processus multipas sophistiqué, le imprévisibilité de transfert, ainsi que l’applicabilité limitée.

Pour les motifs susmentionnés, il est essentiel d’explorer un substrat approprié qui est capable de surmonter des stabilités thermiques et opérationnelles limitées des substrats mous pour faire progresser l’électronique flexible. Un mica muscovite naturel (KAl2(AlSi3O10) (OH)2) substrat avec des caractéristiques uniques comme atomiquement lisser les surfaces, haute stabilité thermique, inertie chimique, haute transparence, souplesse mécanique, et compatibilité avec les méthodes actuelles de fabrication peut être utilisée pour traiter efficacement ces questions. Plus encore, la structure en couches bidimensionnelle de mica monoclinique prend en charge l’épitaxie de van der Waals, qui atténue les treillis et thermique correspondant à des conditions, supprimant donc considérablement le substrat à l’effet de serrage. Ces avantages ont été exploités dans la croissance directe d’oxydes fonctionnels16,17,18,19,20,21,22, 23 sur muscovite récemment, compte tenu des demandes de matériel flexible.

Ici, les auteurs décrivent un protocole directement croissance épitaxiale plomb mais souple zirconium titanate (PZT) minces sur mica muscovite. Ceci est réalisé grâce à un procédé de déposition de laser pulsé en s’appuyant sur les propriétés polyvalentes de mica, aboutissant à l’épitaxie de van der Waals. Ces structures préfabriquées conservent toutes les propriétés supérieures d’épitaxiale LUN sur substrats cristallins unique rigides et présente d’excellentes stabilités thermiques et mécaniques. Cette approche simple et fiable fournit un avantage technologique sur multistep-transfert et substrat amincissement stratégies et facilite le développement d’éléments tant attendue et pourtant souple monocristallin mémoire non volatile requis pour dispositifs intelligents de nouvelle génération à haute performance.

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Protocol

1. confection Flexible PZT minces

  1. Couper un substrat de mica 1 cm x 1 cm d’une feuille de mica avec des ciseaux.
  2. Difficulté ce substrat de mica 1 cm x 1 cm sur un bureau à l’aide de ruban adhésif double-face.
  3. Utiliser les pinces pour décoller le mica couche par couche jusqu'à l’épaisseur désirée (50 µm), mesurée avec un micromètre.
  4. Collez ce fraîchement clivé substrat mica sur un porte-substrat 5'' à l’aide d’une fine couche de peinture argentée et guérir à 120 ° C sur une plaque chauffante pendant 10 minutes fixer fermement les mica sur substrat.
  5. Mettre le porte-substrat PLD (dépôt de Laser pulsé) dans la chambre PLD.
  6. Sélectionnez le taux de répétition (par exemple, 10 Hz) et énergétiques (p. ex., 300 mJ) au laser.
  7. Déplacez la lentille de focalisation sur la position réglée.
  8. Ouvrir l’obturateur et déposer un 5 nm CoFe2O4 (CFO) [Laser énergie : 300 mJ, pression d’oxygène : 50 mTorr, température de l’échantillon : 590 ° C, temps de dépôt : 5 min] mince film comme une couche tampon en déclenchant le laser (Figure 1).
  9. Déposer un 20-80 nm SrRuO3 (SRO) [Laser énergie : 300 mJ, pression d’oxygène : 100 mTorr, température de l’échantillon : 680 ° C, temps de dépôt : 10-30 min] sur la couche de tampon CFO comme l’électrode inférieure pour les essais de rendement électrique en déclenchant la (laser La figure 1).
  10. Dépôt a 150 nm LUN [Laser énergie : 300 mJ, pression d’oxygène : 100 mTorr, température de l’échantillon : 650 ° C, temps de dépôt : 60 min] fin-film sur le dessus de l’électrode inférieure SRO en déclenchant le laser (Figure 1).
  11. Aérer la chambre à l’aide de N2 et retirer l’échantillon PZT/mica (Figure 2) lorsque la température atteint la température de la pièce.
  12. Mettre l’échantillon sur un morceau de verre.
  13. Mettre un maillage prédéfini avec 200 µm de diamètre sur le dessus de l’échantillon. Fixer le maillage bien et mettre le treillis-échantillon dans la chambre de pulvérisation.
  14. Utilisation DC pulvérisation (10 mA, 8 mbar, 6 min) pour déposer des électrodes haut de la page Pt sur le film. Supprimer l’exemple après la pulvérisation.
  15. Utilisez un couteau ou 20 % d’acide HF pour supprimer une section de LUN 1 x 1 mm. Il s’agit de découvrir l’électrode de SRO bas et forment de nombreux petits condensateurs ferroélectriques flexibles.
    NOTE : Croître SRO comme l’électrode inférieure et ensuite déposer Pt sur le dessus les électrodes sur les films de DC pulvérisation pour former plusieurs petits condensateurs pour mesurer les propriétés électroniques du film mince PZT, illustrée à la Figure 3.
  16. Peindre une couche d’argent conductrice sur l’OAR exposée pour augmenter la conductivité électrique de l’électrode de SRO bas. S’assurer que l’argent conductrice peut contacter l’OAR exposée.

2. FERROELECTRIQUE caractérisation

  1. Essai de flexion
    1. Sur la face arrière de l’échantillon flexible, coller un morceau de papier avec la même taille que l’échantillon pour transférer facilement de l’échantillon d’un stade à l’autre.
    2. Placer le PZT/mica sur la carte de test de l’analyseur de test de ferroélectrique semi-conducteurs et système de dispositif.
    3. Mettre une sonde de mesure de l’analyseur de test de ferroélectrique semi-conducteurs et système de dispositif sur l’électrode en haut de la page Pt et mettre la sonde de mesure d’autres sur la couche d’argent-SRO pour obtenir les champ de polarisation électrique (P-E) cycles d’hystérésis et courbes de champ électrique capacité (C-E) tandis que l’échantillon se redresse.
      1. Mesurer les boucles d’hystérésis de P-E avec deux sondes à une fréquence de 2 kHz et 4 courbes de mesure V. le C-E avec les deux sondes à une fréquence de 1 MHz et à 4 V. Retirer l’échantillon se détendit.
    4. Fixez la couche mince flexible PZT/mica sur le moule désiré à l’aide de ruban adhésif double-face. Prendre soin d’éviter la glissade/glissement de mica pendant la mesure.
    5. Montez-le sur la carte de test de l’analyseur de test de ferroélectrique semi-conducteurs et système de dispositif.
    6. Mettre une sonde sur l’électrode en haut de la page Pt, tandis que l’autre sonde touche l’électrode inférieure de SRO à travers l’argent revêtement similaire à celle utilisée précédemment (étape 2.1.3).
    7. Mesurer les cycles d’hystérésis P-E et les courbes de C-E sous divers traction et en compression de courbure (Figure 4).
      1. Mesurer les boucles d’hystérésis de P-E avec deux sondes avec les deux sondes à une fréquence de 1 MHz et à 4 V à une fréquence de 2 kHz et 4 courbes de mesure V. le C-E.
    8. Retirer l’échantillon PZT flexible lorsque les mesures de P-E et C-E sont terminées.
  2. Stabilité thermique
    1. Remettre le PZT/mica sur l’échiquier de test de l’analyseur de test de ferroélectrique semi-conducteurs et système de dispositif.
    2. Mettre une sonde de mesure sur l’électrode en haut de la page Pt et mettre la sonde de mesure d’autres sur la couche d’argent-SRO.
    3. Ouvrir le système de contrôle de température pour chauffer l’échantillon.
    4. Effectuer les mesures P-E et C-E à des températures différentes (25 ° C, 50 ° C, 75 ° C, 100 ° C, 125 ° C, 150 ° C, 175 ° C).
    5. Éteignez le radiateur après que les mesures sont effectuées.
  3. Essais de flexion cyclique
    1. Monter le flexible PZT/mica dans les deux rainures de cette configuration.
    2. Fixer une extrémité de l’échantillon alors qu’elle est tordue de l’autre extrémité à l’aide d’un moteur.
    3. Utilisez une règle pour mesurer la longueur PZT/mica ainsi que de la direction du mouvement (flexion) du moteur avant le 8 mm cintrage procédé (Figure 5).
    4. Calculer la longueur du mouvement C pour plier l’échantillon 5 mm selon la formule : C=L-2Rsin(L/2R), où L est la longueur des PZT/mica en état se détendit, R est le rayon de courbure, et C est la longueur du mouvement du moteur.
    5. Définir le nombre de cycles (1000) de courbure dans l’ordinateur (Figure 6).
    6. Cliquez sur le bouton de démarrage (Figure 6) pour lancer le mouvement en arrière de moteur.
    7. Retirer l’échantillon et mesurer le P-E pour vérifier si les propriétés ferroélectriques sont conservées.

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Representative Results

Les minces épitaxiales de PZT/SRO/CFO/mica ont été déposés avec la technique de dépôt de laser pulsé comme indiqué à l’étape 1. La figure 1 illustre le schéma de croissance et de la Figure 2 illustre un élément réel de NVM flexible basé sur le lun.

Stabilité mécanique est un aspect crucial de l’application du dispositif flexible. La performance ferroélectrique macroscopique de l’hétérostructure contre la flexion mécanique a été évaluée en traction et en compression flexion. Figure 7 a et 7 b montrent les boucles d’hystérésis P-E et C-E des condensateurs PZT sous diverses compression et en traction courbure (R). C de la figure 7 montre constant PSam, P,r, E les valeurs dec et de la capacité au sein des erreurs expérimentales sous le rayon de cintrage différent. Les valeurs correspondantes de la contrainte nominale estimée par Equation 1 où η = t f/tS, χ = Y f/yS, Yf est le module de Young de la couche de LUN et YS Young module du mica sont également marqués. Ces résultats suggèrent que le condensateur de couches minces PZT maintient les propriétés électriques stables sous des contraintes mécaniques nécessaires pour les applications de périphérique électronique flexible, qui s’est également vérifiée par spectroscopie de Raman20.

Les boucles d’hystérésis de champ de polarisation électrique bien saturés et symétrique (P-E) et le domaine de la capacité électrique (C-E) avec les courbes de « papillon » de l’hétérostructure mesuré à 1 MHz et des températures allant de 25 à 175 ° C pour un nouvel appareil sont indiqués dans les figures 8 a et 8 b, respectivement. Ce condensateur ferroélectrique présente polarisation de saturation constante (Psat), une polarisation reste (P-r), un champ coercitif (E,c) et une capacité dans une large plage de température comme le montre la Figure 8 c. L’hétérostructure maintient également forte rétention et l’endurance à la température ambiante, ainsi qu’à 100 ° C,20. Ces résultats impliquent que l’hétérostructure PZT/mica peut avoir des applications potentielles dans des appareils électroniques de haute température.

Une série de tests de cyclabilité étaient menées pour valider les hétérostructures PZT/mica pour des applications pratiques. Figure 9 illustre les boucles de P-E avant et après 1000 cycles de flexion dans les deux États de contrainte de traction et de compression. Les boucles de P-E à différents modes de déformation sont déplacées verticalement, par souci de commodité. Il convient de noter que l’hétérostructure conserve son comportement ferroélectrique même après 1000 cycles de flexion à un rayon de courbure minimal de 5 mm quelle que soit la nature contrainte de flexion.

Figure 1
Figure 1 . Le schéma de croissance d’un élément de mémoire flexible sur mica. Évacuer la chambre à une pression de base (~ 10-6 Torr) et augmenter la température de l’échantillon et 590 ° C. Ajuster la pression d’oxygène à 50 mTorr à cultiver le CFO. Augmenter la température jusqu'à 680 ° C et régler la pression de l’oxygène à 100 mTorr à cultiver l’OAR. Diminuer la température de 650 ° C et régler la pression de l’oxygène à 100 mTorr à cultiver le lun. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 . La photographie d’un élément de mémoire flexible sur mica. L’élément de mémoire flexible peut être plié facilement. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 . La configuration schématique pour mesurer d’hystérésis P-E et la courbe C-E. Contacter l’électrode inférieure de SRO à l’aide d’une sonde, tandis que l’autre sonde entre en contact avec les électrodes haut de la page Pt sur les films pour mesurer les propriétés électroniques de la couche mince de LUN. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 4
Figure 4 . Moules avec différentes fixe des rayons de cintrage (R). Les dessins de moule flexion ont été fait/dessiné à l’aide d’autoCAD et imprimés à l’aide d’une imprimante 3D. Ces moules des rayons de cintrage fixes (R) induisent les souches de flexion compression et en traction signalées (R = ±12.5 mm, ±10. 0 mm, ±7.5 mm, ±5. 0 mm, 2,5 mm, le signe positif (négatif) correspond à une déformation (compression) traction que les hétérostructures subissent quand monté sur eux). S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 5
Figure 5 . Étape pour effectuer le pliage de flexion cycles test. La longueur de l’hétérostructure (C) est mesurée par une règle en état détendu. Pour la mesure de cycle flexion, utilisez assistée par un ordinateur construit la maison installation flexion. L’étape de flexion se compose de deux bras avec rainures pour tenir les feuilles minces. Un bras est fixe tandis que l’autre bras peut être déplacé à plier une feuille mince avec un moteur pas à pas relié à l’ordinateur. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 6
Figure 6 . Protocole pour effectuer des essais de flexion de programme. Utilisez une assistée par ordinateur construit la maison installation flexion pour contrôler le mouvement du moteur. La configuration permet la longueur de l’échantillon pour être plié en fournissant le déplacement aussi petit que 1 µm sur la scène de flexion. On peut définir le rayon de cintrage (voir 2.3.4) mais aussi effectuer des cycles de flexion. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 7
Figure 7 . Propriétés ferroélectriques sous des rayons de cintrage différents. Champ électrique dépendance de (un) capacité de polarisation et (b) sous divers traction et en compression de courbure. polarisation (c), Saturation (Psat), polarisation reste (P-r), champ coercitif (E,c) et une capacité en fonction du rayon de courbure. Les valeurs de contrainte correspondantes sont également indiqués (voir texte). Ce chiffre a été modifié avec la permission de20. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 8
Figure 8 . Propriétés ferroélectriques sous haute température. Dépendance de champ électrique (a) capacité de polarisation et (b) à différentes températures. (c) l’évolution thermique de PSam, P,r, Ec et capacitance. Cette Figure a été modifiée avec la permission de20. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 9
Figure 9 . Propriétés ferroélectriques après pliage cycles. P-E hystérésis en boucle sous le rayon de courbure minimal à traction et en compression de 5 mm avant et après cycles de flexion de 10 à 1000. Ce chiffre a été modifié avec la permission de20. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

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Discussion

L’étape clé dans la fabrication d’éléments ferroélectriques réside dans l’utilisation d’une surface propre et plat même substrat. Bien que fraîchement clivé mica est atomiquement lisse, il est nécessaire de prêter attention à la prévention des surfaces subissent des éclats visibles, séparer les couches, fissures, inclusions, etc. après la déposition de la couche de LUN, l’échantillon a été refroidi sous un pression élevée en oxygène (200-500 Torr) afin de réduire les postes vacants de l’oxygène. Ex-situ électrodes de platine supérieurs ont été déposés par un maillage prédéfini pour former de nombreux éléments de condensateur de Pt/LUN/SRO. Pour effectuer des essais de flexion, l’échantillon a été attaché à un morceau de papier de dimensions similaires pour permettre un transfert facile de l’échantillon entre différents moules. Les moules utilisés pour filtrer mécaniquement l’échantillon sous compression ou traction États ont été imprimés par une imprimante 3D. Lors des essais de vélo, les deux extrémités de l’échantillon ont été maintenues fermement pour éviter le glissement des couches de mica.

Cependant, la petite zone inhérente de l’uniformité de la technique du PLD a restreint son applicabilité dans la production à grande échelle. Le processus pour choisir un bon morceau de mica sans fissures est aussi beaucoup de temps. Mica ne peut être étiré et compressée, et par conséquent les dispositifs élevés sur mica ne peuvent être étirés ou comprimées, trop. Beaucoup de matières cultivées sur mica besoin une couche tampon pour obtenir un film de bonne qualité, ce qui augmente la complexité du processus de production. Ces problèmes inhérents limitent le développement des dispositifs souples. Ainsi, il est nécessaire de comprendre en détail les mécanismes régissant la nucléation et la croissance au cours de l’épitaxie de van der Waals et électroniques à travers de van der Waals-heterointerfaces de couplage afin de contourner ce ces questions.

Des stratégies actuellement employés pour la réalisation de flexible NVME comprennent l’utilisation d’un substrat polymère, amincissement de substrat ou transfert épitaxiale technique. Bien que des substrats polymère pièce excellente conformité mécanique, leur stabilité à basse température affecte les performances de l’appareil de façon négative. Aussi, amincissement substrat8 ou croissance épitaxiale et transfert ultérieur sur polymère flexible substrat15 implique un processus multipas fastidieux. L’épitaxie de van der Waals impliquant mica22,23 non seulement diminue le treillis et des conditions thermiques correspondantes mais soulage également le substrat effet, bénéfique pour la réalisation de systèmes épitaxiales avec indicateurs de performance de serrage comparables aux homologues vrac cristallin unique comme en témoigne PZT/mica. En outre, substrat de mica en couches 2D donne l’avantage de réaliser des éléments de mémoire libre-debout-like qui maintiennent les comportement ferroélectrique robuste contre les contraintes mécaniques et thermiques. Le système PZT/mica possède les meilleures performances parmi tous les éléments de mémoire flexible à ce jour20, qui contourne les problèmes de diverses approches susmentionnées.

La transparence du mica peut être exploitée pour atteindre NVME transparent. En raison de la nature de l’épitaxie de van der Waals (quasi), la base de données peut être étendue au-delà des combinaisons de matériaux limitées inhérentes d’épitaxie classique. Il est prévu que l’épitaxie de van der Waals sur mica déclenchera intéresse substantielle dans la conception et le développement de la prochaine génération de dispositifs électroniques souples.

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Disclosures

Les auteurs n’ont aucun intérêt financier concurrentes de divulguer.

Acknowledgments

Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (Grant nos 11402221 et 11502224), la simulation de l’État touche laboratoire de pulsé rayonnement Intense et effet (SKLIPR1513) et Hunan Provincial clé recherche et Plan de développement (no. 2016 SEM 2014).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Equipment
hot plate Polish P-20
PLD system PVD products PLD 5000
Ferroelectric test system  Radiant Technologies Precisions workstations  RT66A
Semiconductor device analyzer  Agilent  B1500A
Bending molds home-made Machined teflon material
Bending stage home-built Labview interfaced setup which provides a prescise displacemnt as small as 1 micrometer
Sputtering system Beijing Elaborate ETD-3000
Materials
mica(001) sheets Nilaco corporation  990066
conductive silver paint Ted Pella, INC No.16033
CoFe2O4 target Kurt J.Lesker
SrRuO3 target Kurt J.Lesker
PbZr0.2Ti0.8O3 target Kurt J.Lesker
Pt target Hefei Ke jing

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References

  1. Kim, W. Y., Lee, H. C. Stable ferroelectric poly (vinylidene fluoride-trifluoroethylene) film for flexible nonvolatile memory application. IEEE Electron Device Letters. 33 (2), 260-262 (2012).
  2. Mao, D., Quevedo-Lopez, M. A., Stiegler, H., Gnade, B. E., Alshareef, H. N. Optimization of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) films as non-volatile memory for flexible electronics. Organic Electronics. 11 (5), 925-932 (2010).
  3. Lee, G. G., et al. The flexible non-volatile memory devices using oxide semiconductors and ferroelectric polymer poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene). Applied Physics Letters. 99 (1), 012901-012903 (2011).
  4. Kim, R. H., et al. Non-volatile organic memory with sub-millimeter bending radius. Nature Communications. 5, 3583-3594 (2014).
  5. Liu, J., et al. Fabrication of Flexible, All-Reduced graphene oxide non-volatile memory devices. Advanced Materials. 25 (2), 233-238 (2013).
  6. Ji, Y., et al. Stable switching characteristics of organic nonvolatile memory on a bent flexible substrate. Advanced Materials. 22 (28), 3071-3075 (2010).
  7. Ghoneim, M. T., et al. Thin PZT-based ferroelectric capacitors on flexible silicon for nonvolatile memory applications. Advanced Electronic Materials. 1 (6), 1500045-1500054 (2015).
  8. Ghoneim, M. T., Hussain, M. M. Study of harsh environment operation of flexible ferroelectric memory integrated with PZT and silicon fabric. Applied. Physics. Letters. 107 (5), 052904-052908 (2015).
  9. Zuo, Z., et al. Preparation and ferroelectric properties of freestanding Pb(Zr,Ti)O3 thin membranes. Journal of Physics D: Applied Physics. 45 (18), 185302-185306 (2012).
  10. Kingon, A. I., Srinivasan, S. Lead zirconate titanate thin films directly on copper electrodes for ferroelectric, dielectric and piezoelectric applications. Nature Materials. 4 (3), 233-237 (2005).
  11. Shelton, C. T., Gibbons, B. J. Epitaxial Pb(Zr,Ti)O3 thin films on flexible substrates. Journal of the American Ceramic Society. 94 (10), 3223-3226 (2011).
  12. Rho, J., et al. PbZrxTi1−xO3 Ferroelectric thin-film capacitors for flexible nonvolatile memory applications. IEEE Electron Device Letters. 31 (9), 1017-1019 (2010).
  13. Bretos, I., et al. Activated Solutions Enabling Low-Temperature processing of functional ferroelectric oxides for flexible electronics. Advanced Materials. 26 (9), 1405-1409 (2014).
  14. Tsagarakis, E. D., Lew, C., Thompson, M. O., Giannelis, E. P. Nanocrystalline barium titanate films on flexible plastic substrates via pulsed laser annealing. Applied Physics Letters. 89 (20), 202910-202912 (2006).
  15. Bakaul, S. R., et al. High speed epitaxial perovskite memory on flexible substrates. Advanced Materials. 29 (11), 1605699-1605703 (2017).
  16. Li, C. I., et al. Van der Waal epitaxy of flexible and transparent VO2 film on muscovite. Chemistry of Materials. 28 (11), 3914-3919 (2016).
  17. Ma, C. H., et al. Van der Waals epitaxy of functional MoO2 film on mica for flexible electronics. Applied Physics Letters. 108 (25), 253104-253108 (2016).
  18. Bitla, Y., et al. Oxide heteroepitaxy for flexible optoelectronics. ACS Applied Materials & Interfaces. 8 (47), 32401-32407 (2016).
  19. Wu, P. C., et al. Heteroepitaxy of Fe3O4/muscovite: A new perspective for flexible spintronics. ACS Applied Materials & Interfaces. 8 (49), 33794-33801 (2016).
  20. Jiang, J., et al. Flexible ferroelectric element based on van der Waals heteroepitaxy. Science Advances. 3 (6), e1700121-e1700128 (2017).
  21. Amrillah, T., et al. Flexible multiferroic bulk heterojunction with giant magnetoelectric coupling via van der waals epitaxy. ACS Nano. 11 (6), 6122-6130 (2017).
  22. Bitla, Y., Chu, Y. H. MICAtronics: A new platform for flexible X-tronics. Flat Chem. 3, 26-42 (2017).
  23. Chu, Y. H. Van der Waals oxide heteroepitaxy. Quantum Materials. 2 (1), 67-71 (2017).

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Ingénierie numéro 134 électronique Flexible flexible mémoire non volatile mica muscovite van der épitaxie Waals
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Jiang, J., Bitla, Y., Peng, Q. x.,… More

Jiang, J., Bitla, Y., Peng, Q. x., Zhou, Y. C., Chu, Y. H. A Fabrication and Measurement Method for a Flexible Ferroelectric Element Based on Van Der Waals Heteroepitaxy. J. Vis. Exp. (134), e57221, doi:10.3791/57221 (2018).

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