12
Bộ phát là đèn LED IR và bộ dò là một photodiode IR. Photodiode IR nhạy cảm với ánh sáng IR phát ra từ đèn LED IR. Điện trở và điện áp đầu ra của diode thay đổi theo tỷ lệ với ánh sáng IR nhận được. Đây là nguyên tắc hoạt động cơ bản của cảm biến IR. Khi bộ phát hồng ngoại IR phát ra bức xạ, nó đến vật thể và một số bức xạ phản xạ trở lại bộ thu hồng ngoại IR. Dựa trên cường độ tiếp nhận của bộ thu hồng ngoại IR, đầu ra của cảm biến sẽ được xác định.
1.1.2 Ứng dụng các loại vật liệu sắt điện khác trong lĩnh vực điện- điện tử.
Ứng dụng của vật liệu sắt điện để tích hợp quy trình bán dẫn:
Vật liệu sắt điện có hai trạng thái phân cực ổn định có thể được chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng cách áp dụng một điện trường. Do đó, để đủ tiêu chuẩn là một chất sắt điện, một vật liệu, cần phải có phân cực ổn định tại trường không áp dụng được đề cập đến như phân cực cịn lại. Vì sự phân cực sắt điện như vậy là nhiệt độ phụ thuộc, tất cả các vật liệu sắt điện cũng là nhiệt điện. Hơn nữa, các lưỡng cực chuyển mạch làm phát sinh trường phụ thuộc sự thay đổi thể tích của vật liệu và do đó, tất cả các chất sắt và nhiệt điện đều là áp điện. Kết quả là, vật liệu sắt điện có nhiều thuộc tính thú vị cho thấy sự phụ thuộc vào điện trường áp dụng, nhiệt độ, biến dạng và các thông số khác.
Do đó, chúng rất hữu ích trong vơ số ứng dụng bao gồm tụ điện, ô nhớ, cảm biến, bộ truyền động, bộ lưu trữ năng lượng, v.v. Khi nói đến việc sử dụng ferroelectric trong tích hợp mạch, thuộc tính xác định của chất sắt điện, cụ thể là, phân cực có thể chuyển đổi, là đặc tính quan trọng nhất vì nó có thể được sử dụng để lưu trữ thông tin. Đây, lĩnh vực điều khiển cơ chế chuyển mạch, cùng với thực tế là sự phân cực trạng thái sẽ được giữ lại trong thời gian dài, làm cho vật liệu trở thành một vật liệu lý tưởng sự lựa chọn để nhận ra những ký ức không thay đổi với công suất ghi thấp [25].
13
Ứng dụng vật liệu sắt điện vào các bộ nhớ bán dẫn:
Các công nghệ bộ nhớ bán dẫn thông thường như bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh DRAM và FLASH. Một số chiến lược nhằm khắc phục chúng đã được áp dụng. Bên cạnh đó, các bộ nhớ dựa trên cơ sở lưu trữ khơng tính phí như bộ nhớ thay đổi pha (PCM), bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên kháng magento (MRAM), bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên điện trở (ReRAM). Có ba loại thiết bị sắt điện (FE) đang được xem xét để ứng dụng bộ nhớ — FeRAM, FeFET và FTJ được minh họa trong hình 1.8.
Hình 1.8 Ba khái niệm bộ nhớ sắt điện và phản ứng dòng điện tương ứng với thời gian hoặc điện áp: (a) FeRAM, (b) FeFET, và (c) FTJ [26]