Atomic layer deposited TiN capping layer for sub-10 nm ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 with large remnant polarization and low thermal budget

原子层沉积 铁电性 材料科学 薄膜 无定形固体 退火(玻璃) 正交晶系 结晶 光电子学 电介质 化学工程 纳米技术 结晶学 晶体结构 化学 复合材料 冶金 工程类
作者
Chin-I Wang,Chun-Yuan Wang,Teng-Jan Chang,Yu-Sen Jiang,Jing‐Jong Shyue,Hsin-Chih Lin,Miin‐Jang Chen
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:570: 151152-151152 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2021.151152
摘要

Ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 (HZO) thin films has attracted a large amount of interests in academia and industry. The scaling of the HZO thickness down to the sub-10 nm region with a low thermal budget is essential in practical applications. However, pronounced ferroelectricity in sub-10 nm HZO thin films prepared at a low process temperature is rarely reported. In this paper, significant ferroelectricity is reported in 6 nm HZO thin films by the TiN capping electrode prepared by atomic layer deposition (ALD). Capping the ALD TiN layer leads to the crystallization of an as-deposited amorphous HZO thin film to the ferroelectric orthorhombic phase. The post-annealing treatment at a low temperature of 400 °C contributes to a record remnant polarization (2Pr) of ∼ 51.2 μC/cm2 in sub-10 nm HZO. The mechanisms of the TiN capping effect are investigated based on the TiN capping layers prepared by ALD and sputtering. The distinct ferroelectric properties can be attributed to the formation of a large in-plane tensile stress and the TiOxNy mixed phase by the ALD TiN capping layer. The realization of the low thermal budget and high 2Pr in sub-10 nm HZO thin films by the ALD TiN capping layer is highly promising for next-generation ferroelectric applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
韶华发布了新的文献求助10
刚刚
zlh发布了新的文献求助10
1秒前
归尘发布了新的文献求助10
1秒前
tx完成签到,获得积分10
1秒前
xing_xing应助机灵非笑采纳,获得20
2秒前
隐形的哈密瓜完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
2秒前
阳子发布了新的文献求助10
3秒前
young完成签到,获得积分10
4秒前
ccy发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
戏猫小萌发布了新的文献求助10
5秒前
xxl完成签到,获得积分10
6秒前
领悟完成签到,获得积分10
7秒前
chenhaoli完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
冷月_孤城发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
chenhaoli发布了新的文献求助20
10秒前
上官若男应助xuz采纳,获得10
10秒前
赵陌陌完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
含蓄的敏完成签到 ,获得积分10
11秒前
斯文的白玉应助Wtt采纳,获得10
11秒前
pathway发布了新的文献求助10
11秒前
幸福大米完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
鲤鱼御姐发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
香蕉觅云应助星期日采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
完美世界应助青柠檬采纳,获得10
14秒前
14秒前
不安千万完成签到,获得积分10
14秒前
FF完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
小熊完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7555067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9137554
关于积分的说明 19530101
捐赠科研通 7146324
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3260977
关于科研通互助平台的介绍 2427393
邀请新用户注册赠送积分活动 2250038