Impact of depolarization electric-field and charge trapping on the coercive voltage of an Si:HfO2-based ferroelectric capacitor

铁电性 矫顽力 俘获 材料科学 兴奋剂 凝聚态物理 电场 极化(电化学) 去极化 电容器 电荷(物理) 电压 光电子学 分析化学(期刊) 电介质 化学 电气工程 物理 内分泌学 物理化学 工程类 生物 医学 量子力学 色谱法 生态学
作者
Taehwan Jung,Jaemin Shin,Changhwan Shin
出处
期刊:Semiconductor Science and Technology [IOP Publishing]
卷期号:36 (1): 015005-015005 被引量:10
标识
DOI:10.1088/1361-6641/abbf0f
摘要

Abstract The shift of coercive voltage ( V c ) during cycling is investigated on ferroelectric (FE) silicon-doped hafnium oxide thin films with different (i) Si concentrations in HfO 2 , (ii) thickness of the ferroelectric layer ( T FE ), and (iii) thickness of the interface layer ( T IL ). We find that the depolarization field ( E dep ) and charge trapping are two major root-causes for the shift of coercive voltage. The increased remanent polarization ( P r ) with cycling of up to 10 5 causes a strong E dep , which leads to a higher voltage for polarization switching. On the other hand, the trapped charge improves the charge compensation, and then it suppresses the V c shift due to E dep : in the case of Si doping content, T FE , and T IL , the difference in the magnitude of V c increases by 4.5%, 0.5% and 3% while the difference in E dep increases by 5%, 8% and 15%, respectively. To investigate the rate of charge trapping, the defect band energy level is extracted by two-state NMP theory incorporated into a ‘Comphy’ tool. These results suggest that the strategy discussed above is a promising approach to designing FE-HfO 2 devices.

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
zhou发布了新的文献求助10
刚刚
动人的沧海完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
亮亮发布了新的文献求助10
1秒前
Zero完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
吃饭了吗123完成签到,获得积分10
5秒前
高兴的海豚完成签到,获得积分10
6秒前
麦田里的守望者完成签到,获得积分10
9秒前
萧一发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
乐乐应助周周不喝粥采纳,获得10
12秒前
我是老大应助12345采纳,获得10
13秒前
英姑应助萧一采纳,获得10
15秒前
ww发布了新的文献求助10
15秒前
howard发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
wuxunxun2015发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
微信研友发布了新的文献求助10
24秒前
yznfly完成签到,获得积分0
24秒前
bkagyin应助宋鹏浩采纳,获得30
25秒前
Zhou完成签到,获得积分10
25秒前
342396102发布了新的文献求助10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
丘比特应助萱棚采纳,获得10
27秒前
123发布了新的文献求助10
27秒前
微信研友完成签到,获得积分10
33秒前
小马甲应助危机的语琴采纳,获得10
34秒前
34秒前
35秒前
fafa完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
Jackson完成签到 ,获得积分10
39秒前
12345发布了新的文献求助10
39秒前
ljq完成签到,获得积分10
40秒前
夏熠完成签到,获得积分10
40秒前
42秒前
罗Eason发布了新的文献求助10
43秒前
高分求助中
(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
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5604076
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688908
关于积分的说明 14856886
捐赠科研通 4696312
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541128
邀请新用户注册赠送积分活动 1507302
关于科研通互助平台的介绍 1471851