簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 馬俊皓
Ma, Chun-Hao
論文名稱： 開發可撓式氧化物異質磊晶
Development of Flexible Oxide Heteroepitaxy
指導教授： 邱博文
Chiu, Po-Wen
口試委員: 陳宜君
Chen, Yi-Chun
朱英豪
Chu, Ying-Hao
吳文偉
Wu, Wen-Wei
闕郁倫
Chueh, Yu-Lun
學位類別： 博士
Doctor
系所名稱： 電機資訊學院 - 電子工程研究所
Institute of Electronics Engineering
論文出版年： 2019
畢業學年度： 107
語文別： 英文
論文頁數： 105
中文關鍵詞： 凡得瓦磊晶 、複雜性氧化物 、可撓式 、脈衝雷射沈積
外文關鍵詞： van der Waals epitaxy, complex oxides, flexible, pulsed laser deposition
相關次數： 點閱：1  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 近年來，迅速發展的物聯網系統正在改變人們的日常生活，為了發展全新的應用並滿足更多的需求，開發擁有優異表現的可撓式智慧材料成為了重要的議題。複雜性氧化物由於擁有眾多優秀的特性表現，並擁有極佳的熱與化學穩定性，將有很大的機會應用於未來科技當中。塊材的氧化物材料展現出非常吸引人的特性，然而卻有難以製作的缺點並且無法與其他材料系統結合，並且不具有彎曲的特性。因此，開發氧化物磊晶薄膜系統成為當前最重要的議題。然而，目前為止沒有任何技術能於商用的可撓式基板上直接成長磊晶的複雜性氧化物系統。近來由於成長技術的精進以及對於凡得瓦磊晶的瞭解，許多的技術被用來開發可撓式氧化物異質磊晶系統。
    在此論文中，為了製造出具有可撓性的氧化物異質磊晶系統，作者研究並開發凡得瓦磊晶氧化物薄膜系統於二維層狀基板上。相較於傳統磊晶擁有強大的應力存在於薄膜與基板之界面，由於氧化物材料與二維層狀基板間僅有微弱的凡得瓦力存在，基板箝制效應將變得微弱並可忽視，因此能製造出特性更加優秀之系統。此外，若將二維層狀基板經過適當的處理，此二維層狀基板將表現出可彎曲性，因此高品質的可撓式氧化物異質磊晶將能被製造出來，並且應用於軟性電子元件當中。本論文之結果希望能提供全新的思維，用於增強未來元件之功能性及設計出全新的應用。

    Over the past decades, a quick rise of the Internet of Things is changing our daily life. Therefore, high performance flexible smart materials to fulfill new applications are highly in demand. Complex oxides can play an important role due to their intriguing functionalities and superior thermal and chemical stabilities. Bulk oxides exhibit charming functions, however, they are hard to be fabricated or combined with other materials, and also are rigid. Therefore, the development of oxide epitaxial thin films is necessary, nevertheless, no direct growth techniques of epitaxial complex oxides on commercially flexible substrates are available. Recently, due to the advancement of growth facilities and the rise of knowledge of van der Waals epitaxy, various techniques have been employed to acquire flexible oxide heteroepitaxy.
    In this thesis, to further approach the oxide heteroepitaxy with flexibility, the author develop van der Waals epitaxial oxide thin film systems on 2D layered substrates. Due to only weak van der Waals force exist between complex oxides and layered materials, the substrate clamping effect will become impotent and ignorable, which is different from conventional epitaxial systems. In addition, with appropriate modulation, the 2D layered substrates can become flexible, therefore, high performance flexible oxide heteroepitaxy can be revealed and creating new applications. This dissertation is written to offer a new thought towards the enhancement of functionalities and advanced design of novel applications.

    摘要 i Abstract ii 致謝 iii Table of content iv List of Figures vii Chpater 1 Introduction 1 1.1 Motivation 1 1.2 Dissertation Outline 3 Chapter 2 Background 4 2.1 Oxide Heteroepitaxy for Next-Generation Devices 4 2.1.1 Complex Oxide 4 2.1.2 Oxide Heteroepitaxy 5 2.2 Flexible Epitaxial Oxide Thin Films 7 2.2.1 Removal of Substrates 7 2.2.2 Transfer Techniques 10 2.2.3 Direct Growth 16 2.3 van der Waals Heteroepitaxy 19 2.3.1 Conventional Epitaxy 19 2.3.2 van der Waals Epitaxy 20 2.3.3 Muscovite Mica 24 Chapter 3 Experimental Methods 26 3.1 Sample Fabrication – Pulsed Laser Deposition 26 3.2 Structure Characterization 28 3.2.1 X-Ray Diffraction 28 3.2.2 Transmission Electron Microscopy 30 3.3 Techniques for Measuring Physical Properties 32 3.3.1 Atomic Force Microscopy 32 3.3.2 Piezoresponse Force Microscopy 35 3.3.3 Ferroelectric Test System 37 Chapter 4 van der Waals Epitaxy of Functional MoO2 Film on Mica for Flexible Electronics 39 4.1 Introduction and Motivation 40 4.2 Experimental Procedures 43 4.3 Results and Discussion 44 4.3.1 Growth of van der Waals epitaxial MoO2 44 4.3.2 Structural and Chemical analysis 46 4.3.3 Microstructure 49 4.3.4 Transport Measurements 51 4.3.5 Flexible MoO2 Heteroepitaxy 54 4.4 Conclusions 57 Chapter 5 van der Waals Epitaxy of Flexible and Transparent VO2 Film on Muscovite 58 5.1 Introduction 59 5.2 Experiment Methods 61 5.3 Results and Discussion 62 5.3.1 Structural Characterizations 62 5.3.2 Metal-Insulator Transition of VO2 67 5.3.3 Bending Test 70 5.4 Summary 72 Chapter 6 Transparent Anti-Radiative Ferroelectric Heterostructure Based on Flexible Oxide Heteroepitaxy 73 6.1 Introduction and Motivation 74 6.2 Experimental Procedures 77 6.3 Results and Discussion 79 6.3.1 79 Transparent and Fleixlbe Ferroelectric Heterostructure 79 6.3.2 Structural Analysis 82 6.3.3 Bending Measurement 86 6.3.4 Anti-Radiation Test 91 6.4 Conclusions 93 Chapter 7 94 Summary 94 References 95

    1 Z. Bao, X. Chen, Adv. Mater. 2016, 28, 4177-4179.
    2 M. C. Choi, Y. Kim, C. S. Ha, Prog. Polym. Sci. 2008, 33, 581-630.
    3 N. Bowden, S. Brittain, A. G. Evans, J. W. Hutchinson, G. M. Whitesides, Nature 1998, 393, 146-149.
    4 J. Heber, Nature 2009, 459, 7 (2009).
    5 H. Takagi, H. Y. Hwang, Science 2010, 327, 1601-1602.
    6 D. G. Schlom, L. Q. Chen, C. B. Eom, K. M. Rabe, S. K. Ktreiffer, J. M. Triscone, Annu. Rev. Mater. Res. 2007, 37, 589-626.
    7 J. Wang, J. B. Neaton, H. Zheng, V. Nagarajan, S. B. Ogale, B. Liu, D. Viehland, V. Vaithyanathan, D. G. Schlom, U. V. Waghmare, N. A. Spaldin, K. M. Rabe, M. Wuttig, R. Ramesh, Science 2003, 299, 1719-1722.
    8 J.H. Lee, L. Fang, E. Vlahos, X.Ke, Y.W. Jung, L. F. Kourkoutis, J. W. Kim, P. J. Ryan, T. Heeg, M. Roeckerath, V. Goian, M. Bernhagen, R. Uecker, P. C. Hammel, K. M. Rabe, S. Kamba, J. Schubert, J. W. Freeland, D. A. Muller, C. J. Fennie, P. Schiffer, V. Gopalan, E. Johnston-Halperin, D. G. Schlom, Nature 2010, 466, 954-958.
    9 H. M. Christen, G. Eres, J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 265004.
    10 S. H. Baek, J. Park, D. M. Kim, V. A. Aksyuk, R. R. Das, S. D. Bu, D. A. Felker, J. Lettieri, V. Vaithyanathan, S. S. N. Bharadwaja, N. Bassiri-Gharb, Y. B. Chen, H. P. Sun, C. M. Folkman, H. W. Jang, D. J. Kreft, S. K. Streiffer, R. Ramesh, X. Q. Pan, S. Trolier-McKinstry, D. G. Schlom, M. S. Rzchowski, R. H. Blick, C. B. Eom, Science 2011, 334, 958-961.
    11 D. G. Schlom, APL Mater. 2015, 3, 062403.
    12 K. Nagashima, M. Aratani, H. Funakubo, J. Appl. Phys. 2001, 89, 4517.
    13 J. E. ten Elshof, Epitaxial Growth of Complex Metal Oxide, ch. 4, pp. 69-93, 2015.
    14 A. Ohtomo, H. Y. Hwang, Nature 2004, 427, 423-426.
    15 A. Tsukazaki, S. Akasaka, K. Nakahara, Y. Ohno, H. Ohno, D. Maryenko, A. Ohtomo, M. Kawasaki, Nat. Mater. 2010, 9, 889-893.
    16 A. Gozar, G. Logvenov., L. F. Kourkoutis, A. T. Bollinger, L. A. Giannuzzi, D. A. Muller, I. Bozovic, Nature 2008, 455, 782-785.
    17 J. S. Lee, Y. W. Xie, H. K. Sato, C. Bell, Y. Hikita, H. Y. Hwang, C. C. Kao, Nat. Mater. 2013, 12, 703-706.
    18 P. Yu, J. S. Lee, S. Okamoto, M. D. Rossell, M. Huijben, C. H. Yang, Q. He, J. X. Zhang, S. Y. Yang, M. J. Lee, Q. M. Ramasse, R. Erni, Y. H. Chu, D. A. Arena, C. C. Kao, L. W. Martin, R. Ramesh, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 027201.
    19 G. Koster, M. Huijben, G. Rijnders, Met. Oxide-Based Thin Film Struct., 27-52, 2018.
    20 J. L. MacManus-Driscoll, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2035-2045.
    21 J. Mannhart, D. G. Schlom, Science 2010, 327, 1607-1611.
    22 P.-C. Wu, Y.-H. Chu, J. Mater. Chem. C 2018, 6, 6102.
    23 K. Morimoto, I. Kanno, K. Wasa, H. Kotera, Sens. Actuators A 2010, 163, 428-432.
    24 Y. Qi, J. Kim, T. D. Nguyen, B. Lisko, P. K. Purohit, M. C. McAlpine, Nano Lett. 2011, 11, 1331-1336.
    25 Y. Qi, N. T. Jafferis, K. Lyons, Jr., C. M. Lee, H. Ahmad, M. C. McAlpine, Nano Lett. 2010, 10, 524-528.
    26 G. D. Wilk, R. M. Wallace, J. M. Anthony, J. Appl. Phys. 2001, 89, 5243.
    27 J. Robertson, Eur. Phys. J. Appl. Phys. 2004, 28, 265-291.
    28 O. Engstrom, B. Raeissi, S. Hall., O. Buiu, M. C. Lemme, H. D. B. Gottlob, P. K. Hurley, K. Cherkaoui, Solid-State Electron. 2007, 51, 622-626.
    29 J. H. Choi, Y. Mao, J. P. Chang, Mater. Sci. Eng., R 2011, 72, 97-136.
    30 J. Robertson, R. M. Wallace, Mater. Sci. Eng., R 2015, 88, 1-41.
    31 K. Eisenbeiser, J. M. Finder, Z. Yu, J. Ramdani, J. A. Curless, J. A. Hallmark, R. Droopad,W. J. Ooms, L. Salem, S. Bradshaw, C. D. Overgaard, Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 1324.
    32 J. Wang, H. Zheng, Z. Ma, S. Prasertchoung, M. Wuttig, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 2574.
    33 Y. Wang, C. Ganpule, B. T. Liu, H. Li, K. Mori, B. Hill, M. Wuttig, R. Ramesh, Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 97.
    34 Y. H. Chu, Q. Zhan, C. H. Yang, M. P. Cruz, L. W. Martin, T. Zhao, P. Yu, R. Ramesh, P. T. Joseph, I. N. Lin, W. Tian, D. G. Schlom, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 102909.
    35 H. W. Jang, S. H. Baek, D. Ortiz, C. M. Folkman, C. B. Eom, Y. H. Chu, P. Shafer, R. Ramesh, V. Vaithyanathan, D. G. Schlom, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 062910.
    36 H. W. Jang, S. H. Baek, D. Ortiz, C. M. Folkman, R. R. Das, Y. H. Chu, P. Shafer, J. X. Zhang, S. Choudhury, V. Vaithyanathan, Y. B. Chen, D. A. Felker, M. D. Biegalski, M. S. Rzchowski, X. Q. Pan, D. G. Schlom, L. Q. Chen, R. Ramesh, C. B. Eom, Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 107902.
    37 W. S. Wong, T. Sands, N. W. Cheung, Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 599.
    38 L. Tsakalakos, T. Sands, Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 227.
    39 W. S. Wong, T. Sands, N. W. Cheung, M. Kneissl, D. P. Bour, P. Mei, L. T. Romano, N. M. Johnson, Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 1360.
    40 S. R. Bakaul, C. R. Serrao, M. Lee, C. W. Yeung, A. Sarker, S. L. Hsu, A. K. Yadav, L. Dedon, L. You, A. I. Khan, J. D. Clarkson, C. Hu, R. Ramesh, S. Salahuddin, Nat. Commun. 2016, 7, 10547.
    41 S. W. Yeh, H. L. Huang, D. Gan, P. Shen, J. Cryst. Growth 2006, 289, 690-702.
    42 D. Lu, D. J. Baek, S. S. Hong, L. F. Kourkoutis, Y. Hikita, H. Y. Hwang, Nat. Mater. 2016, 15, 1255-1260.
    43 Y. Zhang, L. Shen, M. Liu, X. Li, X. Lu, L. Lu, C. Ma, C. You, A. Chen, C. Huang, L. Chen, M. Alexe, C. L. Jia, ACS Nano 2017, 11, 8002-8009.
    44 R. Liang, D. A. Bonn, W. N. Hardy, Phys. C 1998, 304, 105-111.
    45 R. Lu, J. Z. Wu, C. Varanasi, J. Burke, I. Maartense, P. N. Barnes, J. Electron. Mater. 2007, 36, 1258-1264.
    46 J. Shin, A. Goyal, S. H. Wee, Thin Solid Films 2009, 517, 5710-5714.
    47 A. Koma, K. Yoshimura, Surf. Sci. 1986, 174, 556-560.
    48 A. Koma, K. Ueno, K. Saiki, J. Cryst. Growth 1991, 111, 1029-1032.
    49 A. Koma, Thin Solid Films 1992, 216, 72-76.
    50 A. Koma, J. Cryst. Growth 1999, 201-202, 236-241.
    51 A. K. Geim, I. V. Grigorieva, Nature 2013, 499, 419-425.
    52 J. Kim, C. Bayram, H. Park, C. W. Cheng, C. Dimitrakopoulos, J. A. Ott, K. B. Reuter, S. W. Bedell, D. K. Sadana, Nat. Commun. 2014, 5, 4836.
    53 K. S. Novoselov, A. Mishchenko, A. Carvalho, A. H. Castro Neto, Science 2016, 353, aac9439.
    54 D. Jariwala, T. J. Marks, M. C. Hersam, Nat. Mater. 2017, 16, 170-181.
    55 M. A. Herman, H. Sitter, Molecular Beam Epitaxy, Springer, Berlin, 1996.
    56 S.C. Ying, Phys. Rev. B 1971, 3, 4160-4171.
    57 A.D. Novaco, J.P. McTague, Phys. Rev. Lett. 1977, 38, 1286-1289.
    58 B.S. Mitchell, An Introduction to Materials Engineering and Science: For Chemical and Materials Engineers, Wiley, New York, 2008.
    59 S.Z. Butler, S.M. Hollen, L. Cao, Y. Cui, J.A. Gupta, H.R. Gutierrez, T.F. Heinz, S.S. Hong, J. Huang, A.F. Ismach, E. Johnston-Halperin, M. Kuno, V.V. Plashnitsa, R. D. Robinson, R.S. Ruoff, S. Salahuddin, J. Shan, L. Shi, M.G. Spencer, M. Terrones, W. Windl, J.E. Goldberger, ACS Nano 2013, 7, 2898-2926.
    60 W. Jaegermann, A. Klein, C. Pettenkofer, Electronic Properties of van der Waals-Epitaxy Film and Interfaces, in: H.P. Hughes, H.I. Starnberg (Eds.), Electron Spectroscopies Applied to Low-Dimensional Materials, Springer, Netherlands, pp. 317-402, 2002.
    61 M. I. B. Utama, M. de la Mata, C. Magen, J. Arbiol, Q. Xiong, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 1636-1646.
    62 Y. He, H. Dong, Q. Meng, W. Shao, L. He, W. Hu, Adv. Mater. 2011, 46, 5502-5507.
    63 H. L. Hines, J. Phys. 1964, 25, 134-137.
    64 K. Wang, Y. Liu, W. Wang, N. Meyer, L. H. Bao, L. He, M. R. Lang, Z. G. Chen, X. Y. Che, K. Post, J. Zou, D. N. Basov, K. L. Wang, F. Xiu, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 031605.
    65 S. Ke, C. Chen, N. Fu, H. Zhou, M. Ye, P. Lin, W. Yuan, X. Zeng, L. Chen, H. Huang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 28406-28411.
    66 W. Gao, L. You, Y. Wang, G. Yuan, Y. H. Chu, Z. Liu and J. M. Liu, Adv. Electron. Mater. 2017, 3, 1600542.
    67 J. Klein, Epitaktische, Heterostrukturen aus dotierten Manganaten, PhD Thesis, University of Cologne, 2001.
    68 P. K. Larsen, P. J. Dobson, Reflection High-Energy Electron Diffraction and Reflection Electron Imaging of Surface, NATO ASI Series.
    69 AZoM, Gobel X-Ray Mirrors,
    Available from https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=741
    70 Wikipedia: Transmission electron microscopy,
    Available from https://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electron_microscopy
    71 H. Foil, Defect in crystals,
    Available from https://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/def_en/
    72 N. Jalili, K. Laxminarayana, Mechatronics, 2004, 14, 907-945.
    73 Wikipedia: Piezoresponse force microscopy,
    Available from https://en.wikipedia.org/wiki/Piezoresponse_force_microscopy
    74 TANMS, Piezoelectric Characterization, Available from http://mentors.tanms-erc.org/_/rsrc/1513319470212/mentor-responsibilities/piezoelectric-characterization/sawyer-tower-circuit.png
    75 M. Stewart, M. G. Cain, P. Weaver, Electrical Measurement of Ferroelectric Properties. In: Cain M. (eds) Characterisation of Ferroelectric Bulk Materials and Thin Films. Springer Series in Measurement Science and Technology, vol 2. Springer, Dordrecht, 2014.
    76 G. Gustafsson, Y. Cao, G. M. Treacy, F. Klavetter, N. Colaneri, A. J. Heeger, Nature 1992, 357, 477-479.
    77 R. J. Hamers, Nature 2001, 412, 489-490.
    78 B. Radisavljevic, M. B. Whitwick, A. Kis, ACS Nano 2011, 5, 9934-9938.
    79 G. Eda, G. Fanchini, M. Chhowalla, Nature Nanotech. 2008, 3, 270-274.
    80 Y. Zhu, S. Murali, W. Cai, X. Li, J. W. Suk, J. R. Potts, R. S. Ruoff, Adv. Mater. 2010, 22, 3906-3924.
    81 Y. Xu, H. Bai, G. Lu, C. Li, G. Shi, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5856-5857.
    82 K. S. Novoselov, V. I. Fal’ko, L. Colombo, P. R. Gellert, M. G. Schwab, K. Kim, Nature 2012, 490, 192-200.
    83 A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nature Mater. 2007, 6, 183-191.
    84 B. Radisavljevic, A. Radenovic, J. Brivio, V. Giacometti, A. Kis, Nature Nanotech. 2011, 6, 147-150.
    85 K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozow, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 5696.
    86 K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozow, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, A. A. Firsov, Nature 2005, 438, 197-200.
    87 A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov, A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 109.
    88 K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, K. S. Kim, J.-H. Ahn, P. Kim, J.-Y. Choi, B. H. Hong, Nature 2009, 457, 706-710.
    89 S. Bae, H. Kim, Y. Lee, X. Xu, J.-S. Park, Y. Zheng, J. Balakrishnan, T. Lei, H. R. Kim, Y. I. Song, Y.-J. Kim, K. S. Kim, B. Özyilmaz, J.-H. Ahn, B. H. Hong, S. Iijima, Nature Nanotech. 2010, 5, 574-578.
    90 X. Li, Y. Zhu, W. Cai, M. Borysiak, B. Han, D. Chen, R. D. Piner, L. Colombo, R. S. Ruoff, Nano Lett. 2009, 9, 12.
    91 M. Xu, T. Liang, M. Shi, H. Chen, Chem. Rev. 2013, 113, 5.
    92 S. Z. Butler, S. M. Hollen, L. Cao, Y. Cui, J. A. Gupta, H. R. Gutiérrez, T. F. Heinz, S. S. Hong, J. Huang, A. F. Ismach, E. Johnston-Halperin, M. Kuno, V. V. Plashnitsa, R. D. Robinson, R. S. Ruoff, S. Salahuddin, J. Shan, L. Shi, M. G. Spencer, M. Terrones, W. Windl, E. Joshua J. E. Goldberger, ACS Nano 2013, 7, 2898-2926.
    93 Q. H. Wang, K. Kalantar-Zadeh, A. Kis, J. N. Coleman, M. S. Strano, Nature Nanotech. 2012, 7, 699-712.
    94 D. Jariwala, V. K. Sangwan, L. J. Lauhon, T. J. Marks, M. C. Hersam, ACS Nano, 2014, 8, 1102-1120.
    95 H. Y. Hwang, Y. Iwasa, M. Kawasaki, B. Keimer, N. Nagaosa, Y. Tokura, Nature Mater. 2012, 11, 103-113.
    96 M. Utama, Q. Zhang, J. Zhang, Y. Yuan, F. Belarre, J. Arbiol, Q. Xiong, Nanoscale 2013, 5, 3570-3588.
    97 W. Yang, G. Guorui Chen, Z. Shi, C.-C. Liu, L. Zhang, G. Xie, M. Cheng, D. Wang, R. Yang, D. Shi, K. Watanabe, T. Taniguchi, Y. Yao, Y. Zhang, G. Guangyu Zhang, Nature Mater. 2013, 12, 792-797.
    98 J.-H. Lee, E. K. Lee, W.-J. Joo, Y. Jang, B.-S. Kim, J. Y. Lim, S.-H. Choi, S. J. Ahn, J. R. Ahn, M.-H. Park, C.-W. Yang, B. L. Choi, S.-W. Hwang, D. Whang, Science 2014, 344, 286.
    99 D. Dumcenco, D. Ovchinnikov, K. Marinov, P. Lazić, M. Gibertini, N. Marzari, O. L. Sanchez, Y.-C. Kung, D. Krasnozhon, M.-W, Chen, S. Bertolazzi, P. Gillet, A. F. i Morral, A. Radenovic, A. Kis, ACS Nano 2015, 9, 4611-4620.
    100 J. Kim, C. Bayram, H. Park, C.-W. Cheng, C. Dimitrakopoulos, J. A. Ott, K. B. Reuter, S. W. Bedell, D. K. Sadana, Nat. Commun. 2014, 5, 4836.
    101 Y. J. Hong, T. Fukui, ACS Nano 2011, 5, 7576-7584.
    102 M. I. B. Utama, Q. Zhang, S. Jia, D. Li, J. Wang, Q. Xiong, ACS Nano 2012, 6, 2281-2288.
    103 M. I. B. Utama, F. J. Belarre, C. Magen, B. Peng, J. Arbiol, Q. Xiong, Nano Lett. 2012, 12, 2146-2152.
    104 P. K. Mohseni, A. Behnam, J. D. Wood, C. D. English, J. W. Lyding, E. Pop, X. Li, Nano Lett. 2013, 13, 1153-1161.
    105 J. A. DeRose, T. Thundat, L. A. Nagahara, S. M. Lindsay, Surf. Sci. 1991, 256, 102-108.
    106 S. Song, W.S. Kim, J. M. Ha, G. G. Lee, J.-H. Ku, H. S. Kim, C. S. Kim, C. J. Choi, T. H. Choe, J. Y. Yoo, W. S. Song, J. W. Park, S. H. Jeong, D. H. Baek, K. Fujihara, H. K. Kang, S. I. Lee, M. Y. Lee, IEDM Tech. Dig. 1999, 427-430.
    107 E. M. Kaidashev, M. Lorenz, H. von Wenckstern, A. Rahm, H.-C. Semmelhack, K.-H. Han, G. Benndorf, C. Bundesmann, H. Hochmuth, M. Grundmann, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 3901.
    108 C. Simbrunner, G. Hernandez-Sosa, M. Oehzelt, T. Djuric, I. Salzmann, M. Brinkmann, G. Schwabegger, I. Watzinger, H. Sitter, R. Resel, Phys. Rev. B 2011, 83, 115443.
    109 V. Bhosle, A. Tiwari, J. Narayan, J. Appl. Phys. 2005, 97, 083539.
    110 P. Thakur, J. C. Cezar, N. B. Brookes, R. J. Choudhary, Ram Prakash, D. M. Phase, K. H. Chae, R. Kumar, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 062501.
    111 J. Li, S. Zhang, J. Bartell, C. Nisoli, X. Ke, Paul E. Lammert, Vincent H. Crespi, P. Schiffer, Phys. Rev. B 2010, 82, 134407.
    112 M. König, S. Wiedmann, C. Brüne, A. Roth, H. Buhmann, L. W. Molenkamp, X.-L. Qi, S.-C. Zhang, Science 2007, 318, 766-770.
    113 M. Imada, A. Fujimori, Y. Tokura, Rev. Mod. Phys. 1998, 70, 1039-1236.
    114 C. H. Ahn, J. M. Triscone, J. Mannhart, Nature 2003, 424, 1015-1018.
    115 D. M. Newns, J. A. Misewich, C. C. Tsuei, A. Gupta, B. A. Scott, A. Schrott, Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 780-782.
    116 Z. Yang, C. Ko, S. Ramanathan, Annu. Rev. Mater. Res. 2011, 41, 337-367.
    117 S. Hormoz, S. Ramanathan, Solid-State Electron. 2010, 54, 654-659.
    118 M. Nakano, K. Shibuya, D. Okuyama, T. Hatano, S. Ono, M. Kawasaki, Y. Iwasa, Y. Tokura, Nature 2012, 487, 459-462.
    119 N. B. Aetukuri, A. X. Gray,M. Drouard, M. Cossale, L. Gao, A. H. Reid, H. Ohldag, C. A. Jenkins, E. Arenholz, K. P. Roche, H. A. Dürr, M. G. Samant, S. S. P. Parkin, R. Kukreja, Nat. Phys. 2013, 9, 661-666.
    120 J. Jeong, N. Aetukuri, T. Graf, T. D. Schladt, M. G. Samant, S. S. P. Parkin, Science 2013, 339, 1402-1405.
    121 H. Kim, Y. Kim, K. S. Kim, H. Y. Jeong, A.-R. Jang, S. H. Han, D. H. Yoon, K. S. Suh, H. S. Shin, T. Y. Kim, W. S. Yang, ACS Nano 2013, 7, 5769-5776.
    122 C. Chen, Y. Zhu, Y. Zhao, J. H. Lee, H. Wang, A. Bernussi, M. Holtz, Z. Fan, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 211905.
    123 R. Balu, P. V. Ashrit, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 021904.
    124 A. Cavalleri, T. Dekorsy, H. H. W. Chong, J. C. Kieffer, R. W. Schoenlein, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2004, 70, 161102.
    125 H.-T. Kim, Y. W. Lee, B.-J. Kim, B.-G. Chae, S. J. Yun, K.-Y. Kang, K.-J. Han, K.-J. Yee, Y.-S. Lim, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 266401.
    126 Y. Zhao, J. Hwan Lee, Y. Zhu, M. Nazari, C. Chen, H. Wang, A. Bernussi, M. Holtz, Z. Fan, J. Appl. Phys. 2012, 111, 053533.
    127 Q. Shi, W. Huang, J. Wu, Y. Zhang, Y. Xu, Y. Zhang, S. Qiao, J. Yan, J. Appl. Phys. 2012, 112, 033523.
    128 N. F. Quackenbush, J. W. Tashman, J. A. Mundy, S. Sallis, H. Paik, R. Misra, J. A. Moyer, J. H. Guo, D. A. Fischer, J. C. Woicik, D. A. Muller, D. G. Schlom, L. F. J. Piper, Nano Lett. 2013, 13, 4857-4861.
    129 R. Srivastava, L. L. Chase, Phys. Rev. Lett. 1971, 27, 727-730.
    130 V. G. Golubev, V. Y. Davydov, N. F. Kartenko, D. A. Kurdyukov, A. V. Medvedev, A. B. Pevtsov, A. V. Scherbakov, E. B. Shadrin, Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 2127-2129.
    131 G. I. Petrov, V. V. Yakovlev, J. Squier, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 1023-1025.
    132 P. Schilbe, Phys. B 2002, 316-317, 600-602.
    133 H.-T. Kim, B.-G. Chae, D.-H. Youn, G. Kim, K.-Y. Kang, S.-J. Lee, K. Kim, Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 242101.
    134 L. Bai, Q. Li, S. A. Corr, Y. Meng, C. Park, S. V. Sinogeikin, C. Ko, J. Wu, G. Shen, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2015, 91, 104110.
    135 J. F. Wager, Science 2003, 300, 1245-1246.
    136 X. Yu, L. Zeng, N. Zhou, P. Guo, F. Shi, D. B. Buchholz, Q. Ma, J. Yu, V. P. Dravid, R. P. H. Chang, M. Bedzyk, T. J. Marks, A. Facchetti, Adv. Mater. 2015, 27, 2390-2399.
    137 A. Nathan, S. Lee, S. Jeon, J. Robertson, IEEE J. Display Technol. 2014, 10, 917-927.
    138 S. Lee, S. Jeon, R. Chaji, A. Nathan, Proc. IEEE 2015, 103, 644-664.
    139 M. Mativenga, D. Geng, B. Kim, J. Jang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 1578-1585.
    140 T. Rembert, C. Battaglia, A. Anders, A. Javey, Adv. Mater. 2015, 27, 6090-6095.
    141 K. Qian, V. C. Nguyen, T. Chen, P. S. Lee, J. Mater. Chem. C 2016, 4, 9637-9645.
    142 V. Adinolfi, O. Ouellette, M. I. Saidaminov, G. Walters, A. L. Abdelhady, O. M. Bakr, E. H. Sargent, Adv. Mater. 2016, 28, 7264-7268.
    143 J. Bogaerts, B. Dierickx, G. Meynants, D. Uwaerts, IEEE Trans. Electron Devices 2003, 50, 84-90.
    144 J. Zou, K. Gao, J. Yang, J. Zhu, ICMAE 2016, 262-266.
    145 W.-P. Zhang, S.-B. Qian, W.-J. Liu, S.-J. Ding, D. W. Zhang, IEEE Electron. Device Lett. 2015, 36, 1021-1023.
    146 H. Inoue, T. Matsuzaki, S. Nagatsuka, Y. Okazaki, T. Sasaki, K. Noda, D. Matsubayashi, T. Ishizu, T. Onuki, A. Isobe, Y. Shionoiri, K. Kato, T. Okuda, J. Koyama, S. Yamazaki, IEEE J. Solid- State Circuits 2012, 47, 2258-2265.
    147 U. S. Bhansali, M. A. Khan, H. N. Alshareef, Org. Electron. 2012, 13, 1541-1545.
    148 S.-M. Yoon, S. Yang, C. Byun, S.-H. K. Park, D.-H. Cho, S.-W. Jung, O.-S. Kwon, C.-S. Hwang, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 921-926.
    149 J. Yao, J. Lin, Y. Dai, G. Ruan, Z. Yan, L. Li, L. Zhong, D. Natelson, J. M. Tour, Nat. Commun. 2012, 3, 1101.
    150 H. Y. Jeong, J. Y. Kim, J. W. Kim, J. O. Hwang, J.-E. Kim, J. Y. Lee, T. H. Yoon, B. J. Cho, S. O. Kim, R. S. Ruoff, S.-Y. Choi, Nano Lett. 2010, 10, 4381-4386.
    151 R. Ramesh, Thin Film Ferroelectric Materials and Devices, Springer, 1997.
    152 N. Izyumskaya, Y.-I. Alivov, S.-J. Cho, H. Morkoç, H. Lee, Y.-S. Kang, Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2007, 32, 111-202.
    153 K. E. Sickafus, L. Minervini, R. W. Grimes, J. A. Valdez, M. Ishimaru, F. Li, K. J. McClellan, T. Hartmann, Science 2000, 289, 748-751.
    154 Z. Hu, X. Wang, T. Nan, Z. Zhou, B. Ma, X. Chen, J. G. Jones, B. M. Howe, G. J. Brown, Y. Gao, H. Lin, Z. Wang, R. Guo, S. Chen, X. Shi, W. Shi, H. Sun, D. Budil, M. Liu, N. X. Sun, Sci. Rep. 2016, 6, 32408.
    155 S. Y. Liu, L. Chua, K. C. Tan, S. E. Valavan, Thin Solid Films 2010, 518, 152-155.
    156 G. H. Haertling, J. Am. Ceram. Soc. 1999, 82, 797-818.
    157 H. Hosono, Thin Solid Films 2007, 515, 6000-6014.
    158 R. Ramesh, W. K. Chan, B. Wilkens, H. Gilchrist, T. Sands, J. M. Tarascon, V. G. Keramidas, D. K. Fork, J. Lee, A. Safari, Appl. Phys. Lett. 1992, 61, 1537.
    159 C. B. Eom, R. B. Van Dover, J. M. Phillips, D. J. Werder, J. H. Marshall, C. H. Chen, R. J. Cava, R. M. Fleming, D. K. Fork, Appl. Phys. Lett. 1993, 63, 2570.
    160 C.-H. Ma, J.-C. Lin, H.-J. Liu, T. H. Do, Y.-M. Zhu, T. D. Ha, Q. Zhan, J.-Y. Juang, Q. He, E. Arenholz, P.-W. Chiu, Y.-H. Chu, Appl. Phys. Lett. 2016, 108, 253104.
    161 P.-C. Wu, P.-F. Chen, T. H. Do, Y.-H. Hsieh, C.-H. Ma, T. D. Ha, K.-H. Wu, Y.-J. Wang, H.-B. Li, Y.-C. Chen, J.-Y. Juang, P. Yu, L. M. Eng, C.-F. Chang, P.-W. Chiu, L. H. Tjeng, Y.-H. Chu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 33794-33801.
    162 Y.-H. Chu, npj Quantum Mater. 2017. 2, 67.
    163 J. Jiang, Y. Bitla, C.-W. Huang, T. H. Do, H.-J. Liu, Y.-H. Hsieh, C.-H. Ma, C.-Y. Jang, Y.-H. Lai, P.-W. Chiu, W.-W. Wu, Y.-C. Chen, Y.-C. Zhou, Y.-H. Chu, Sci. Adv. 2017, 3, e1700121.
    164 Y. Bitla, C. Chen, H.-C. Lee, T. H. Do, C.-H. Ma, L. V. Qui, C.-W. Huang, W.-W. Wu, L. Chang, P.-W. Chiu, Y.-H. Chu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 32401-32407.
    165 F. R. Fan, W. Tang, Z. L. Wang, Adv. Mater. 2016, 28, 4283-4305.
    166 J. M. Wu, C. Xu, Y. Zhang, Y. Yang, Y. Zhou, Z. L. Wang, Adv. Mater. 2012, 24, 6094-6099.

    QR CODE