Impact of Oxygen Vacancy on Ferroelectric Characteristics and Its Implication for Wake-Up and Fatigue of HfO2-Based Thin Films

铁电性 物理 材料科学 算法 数学 量子力学 电介质
作者
Jiajia Chen,Chengji Jin,Xiao Yu,Xiaole Jia,Yue Peng,Yan Liu,Bing Chen,Ran Cheng,Genquan Han
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:69 (9): 5297-5301 被引量:24
标识
DOI:10.1109/ted.2022.3190256
摘要

In this article, a phase-field polarization switching model for ferroelectric HfO 2 -based thin films considering oxygen vacancies ( ${V}_{o}$ ) has been developed based on the 2-D time-dependent Ginzburg–Landau (TDGL) equation coupling with Poisson’s equation. The impacts of nonuniform ${V}_{o}$ distributions induced by the monolayer grains in ultra-scaled Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 (HZO) films and ${V}_{o}$ concentrations on ferroelectric characteristics are investigated in detail by the developed model which is verified and calibrated by measurement results of HZO. Furthermore, possible mechanisms of wake-up and fatigue are revealed by the simulation with the proposed model. It is clarified that the redistribution of nonuniform ${V}_{o}$ in the in-plane direction leads to the transition from a pinched polarization-voltage curve to a conventional one at the early stage of wake-up, while the generation of ${V}_{o}$ within a ferroelectric film results in ferroelectricity enhancement and reduction in wake-up and fatigue processes, respectively.
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
努力发布了新的文献求助10
3秒前
我是老大应助陌影采纳,获得50
3秒前
张龙雨完成签到,获得积分10
5秒前
一人之下完成签到,获得积分10
7秒前
姜然完成签到,获得积分10
7秒前
benbenx完成签到 ,获得积分10
8秒前
yydragen应助李俩甜蜜蜜采纳,获得10
9秒前
10秒前
长期完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
范小楠发布了新的文献求助10
13秒前
周一一完成签到,获得积分20
13秒前
Dank1ng发布了新的文献求助10
13秒前
111发布了新的文献求助10
14秒前
陌影发布了新的文献求助50
14秒前
Long完成签到,获得积分10
14秒前
pywangsmmu92发布了新的文献求助10
15秒前
张凯完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
大胆的追命完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
激昂的睫毛完成签到,获得积分10
21秒前
叶强发布了新的文献求助10
22秒前
等于几都行完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
万能图书馆应助小医采纳,获得10
23秒前
25秒前
26秒前
生动路人应助只要平凡采纳,获得10
29秒前
KBRS完成签到,获得积分10
30秒前
牛牛完成签到,获得积分10
30秒前
生动路人应助lifeup采纳,获得10
32秒前
乐观无心完成签到,获得积分10
32秒前
harri完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
ssf发布了新的文献求助100
34秒前
科研通AI5应助乖猫要努力采纳,获得10
34秒前
35秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 1030
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3994039
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3534593
关于积分的说明 11266046
捐赠科研通 3274516
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806363
邀请新用户注册赠送积分活动 883238
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809719