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
亓灬发布了新的文献求助10
1秒前
李健应助yzy采纳,获得30
2秒前
我是老大应助杨老师216采纳,获得10
2秒前
阔达的嵩发布了新的文献求助10
2秒前
李爱国应助亓灬采纳,获得10
6秒前
10秒前
wxr完成签到,获得积分10
10秒前
冷静不正应助lyh采纳,获得10
11秒前
11秒前
万事顺利完成签到,获得积分10
12秒前
guk关闭了guk文献求助
13秒前
13秒前
打打应助古月采纳,获得10
14秒前
吕吕发布了新的文献求助10
15秒前
小二郎应助从清晨到日暮采纳,获得10
15秒前
Enoch发布了新的文献求助10
15秒前
時墨完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
领导范儿应助墩墩采纳,获得10
18秒前
小冰人完成签到,获得积分10
19秒前
molihuakai应助桃掉烦恼采纳,获得10
19秒前
lin发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
chen发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
24秒前
张春达发布了新的文献求助10
24秒前
Akim应助鲤鱼书白采纳,获得10
25秒前
CodeCraft应助鲤鱼书白采纳,获得10
25秒前
科研通AI6.4应助鲤鱼书白采纳,获得10
25秒前
笨笨雨灵完成签到,获得积分10
25秒前
Wangguagua发布了新的文献求助10
26秒前
26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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
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 7074922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8735300
关于积分的说明 18485218
捐赠科研通 6611557
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3129612
关于科研通互助平台的介绍 2228637
邀请新用户注册赠送积分活动 2104757