Comparative Study of Negative Capacitance in Ferroelectric Capacitors : P(VDF0.75-TrFE0.25) Versus Pb(Zr, Ti)O₃ :P(VDF0.75-TrFE0.25) Versus Pb(Zr, Ti)O₃

Hansol Ku; Changhwan Shin

doi:10.5573/JSTS.2018.18.2.167

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저자정보: Hansol Ku (University of Seoul) Changhwan Shin (University of Seoul)

저널정보: 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.18 No.2

발행연도: 2018.4

수록면: 167 - 171 (5page)

DOI: 10.5573/JSTS.2018.18.2.167

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Negative capacitance (NC) has received much attention as a solution to overcome the physical limit of sub-threshold slope (SS) of metal-oxidesemiconductor field-effect transistors (MOSFETs). With the help of a step-up internal voltage amplification by NC, sub-60-mV/decade steep switching MOSFET (or negative capacitance FET, NCFET) was experimentally demonstrated. In this work, the transient response of NC in a P(VDF0.75-TrFE0.25) organic ferroelectric capacitor is experimentally compared against that in a Pb(Zr, Ti)O₃ inorganic ferroelectric capacitor. It is confirmed that the RC time constant of the Pb(Zr, Ti)O₃ capacitor was smaller than that of the P(VDF0.75-TrFE0.25) capacitor owing to the low internal resistance of Pb(Zr, Ti)O₃.

#negative capacitance #ferroelectric #transient response

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J. Jo, W. Y. Choi, J. -D. Park, J. W. Shim, H.-Y. Yu, and C. Shin: Negative capacitance in organic/ferroelectric capacitor to implement steep switching MOS devices, Nano Lett., vol. 15, pp. 4553-4556, 2015. J. Jo and C. Shin: Impact of temperature on negative capacitance field effect transistor, Electron. Lett., vol. 51, pp. 106-108, 2015. J. Jo and C. Shin: Negative capacitance field effect transistor with hysteresis-free sub-60-mV/decade switching, IEEE Electron Devices Lett., vol. 37, pp. 245-248, 2016. H. Ku and C. Shin: Transient response of negative capacitance in P(VDF0.75-TrFE0.25) organic ferroelectric capacitor, IEEE Journal of the Electron Devices Society, vol. 5, pp. 232-236, 2017. A. I. Khan, K. Chatterjee, B. Wang, S. Drapcho, L. You, C. Serrao, S. R. Bakaul, R. Ramesh, and S. Salahuddin: Negative capacitance in a ferroelectric capacitor, Nature Mater., vol. 14, pp. 182-186, 2015.

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