The Electrode‐Ferroelectric Interface as the Primary Constraint on Endurance and Retention in HZO‐Based Ferroelectric Capacitors

铁电性 材料科学 电容器 电极 光电子学 铁电电容器 电气工程 电介质 电压 冶金 化学 物理化学 工程类
作者
Ruben Alcala,Monica Materano,Patrick D. Lomenzo,Pramoda Vishnumurthy,Wassim Hamouda,Catherine Dubourdieu,Alfred Kersch,Nicolas Barrett,Thomas Mikolajick,Uwe Schroeder
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (43) 被引量:50
标识
DOI:10.1002/adfm.202303261
摘要

Abstract Ferroelectric hafnium‐zirconium oxide is one of the most relevant CMOS‐compatible materials for next‐generation, non‐volatile memory devices. Nevertheless, performance reliability remains an issue. With TiN electrodes (the most reported electrode material), Hf‐Zr‐based ferroelectric capacitors struggle to provide reliable retention due to electrode‐ferroelectric interface interactions. Although Hf‐Zr‐based ferroelectric capacitors are fabricated with other electrodes, the focus is predominantly directed toward obtaining a large ferroelectric response. The impact of the electrodes on data retention for these ferroelectrics remains underreported and greater insight is needed to improve device reliability. Here, a comprehensive set of electrodes are evaluated with emphasis on the core ferroelectric memory reliability metrics of endurance, retention, and imprint. Metal‐ferroelectric‐metal capacitors comprised of a Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 layer deposited between different combinations of nitride (TiN, TiAlN, and NbN), pure metal (W), and oxide (MoO 2 , RuO 2 , and IrO 2 ) top and bottom electrodes are fabricated for the investigation. From the electrical, physical, and structural analysis, the low reactivity of the electrode with the ferroelectric is found to be key for improved reliability of the ferroelectric capacitor. This understanding of interface properties provides necessary insight for the broad implementation of Hf‐Zr‐based ferroelectrics in memory technology and, overall, boosts the development of next‐generation memories.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
HuSP发布了新的文献求助10
3秒前
希望天下0贩的0应助sanner采纳,获得10
3秒前
DrYang完成签到,获得积分10
3秒前
青椒完成签到,获得积分10
4秒前
Shuai发布了新的文献求助10
4秒前
一只好果子完成签到,获得积分20
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
素和姣姣完成签到 ,获得积分10
6秒前
JM发布了新的文献求助10
7秒前
马雯慧完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
典雅的钥匙完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
今天晚上早点睡完成签到 ,获得积分10
9秒前
墨墨小7完成签到,获得积分10
9秒前
李健的粉丝团团长应助hu采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
张小毛完成签到,获得积分10
11秒前
九思发布了新的文献求助10
11秒前
冯哒哒发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
黑米粥发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
OvO_4577发布了新的文献求助10
15秒前
zll完成签到 ,获得积分10
15秒前
sanner发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
蒋丞丞丞汁完成签到 ,获得积分10
19秒前
fmd123发布了新的文献求助10
19秒前
楼芷天完成签到,获得积分10
19秒前
木风落完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
寒月孤灯散千屈完成签到,获得积分10
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 1000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Elements of Evolutionary Genetics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5453677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4561217
关于积分的说明 14281209
捐赠科研通 4485189
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2456535
邀请新用户注册赠送积分活动 1447259
关于科研通互助平台的介绍 1422687