非对称铁电、多电隧道结临界尺寸和输运性质的第一性原理研究

人们对隧道结量子隧道效应进行了长期大量的研究，近年铁电和多电隧道结(FTJ和MFTJ)由于采用极性铁电薄膜作为绝缘势垒层，能增加隧道结新颖的特性而成为材料学和信息科学研究的新热点。但大部分研究集中在对称电极情况下铁电隧道结(S-FTJ)和多电隧道结(S-MFTJ)的铁电性和量子隧道效应的研究。很少有报道采用不同的电极情况下，考虑由于金属的功函数不同而在隧道结的铁电势垒层中形成附加的内电场，研究内电场对于非对称铁电隧道结(A-FTJ)和非对称多电隧道结(A-MFTJ)临界尺寸效应和输运性质影响规律和本质机理.本研究将采用第一性原理计算和非平衡格林函数方法研究非对称电极情况下铁电和多电隧道结的临界尺寸效应和输运性质的变化规律，建立微区结构与宏观性能的对应关系。研究结果将为进一步探索其他铁电或多电隧道结的相关特性提供理论基础。最终为材料设计和器件开发提供可靠的理论依据，丰富和发展集成铁电学。

研究将采用第一性原理计算,对不同的电极情况下，考虑由于金属的功函数不同而在隧道结的铁电势垒层中形成附加的内电场，研究内电场对于非对称铁电隧道结(A-FTJ)和非对称多电隧道结(A-MFTJ)临界尺寸效应和输运性质影响规律和本质机理。研究发现在非对称电极条件下，其临界尺寸减小甚至消失研究结果将为进一步探索其他铁电或多电隧道结的相关特性提供理论基础。最终为材料设计和器件开发提供可靠的理论依据。