A metastable temperature-strain phase diagram of HfxZr1−xO2 thin films based on synchrotron-based in situ 2D GIXRD investigation

材料科学 铁电性 正交晶系 单斜晶系 相图 四方晶系 相(物质) 相变 成核 薄膜 同步加速器 结晶学 退火(玻璃) 应变工程 亚稳态 分析化学(期刊) 凝聚态物理 晶体结构 光学 热力学 纳米技术 化学 光电子学 复合材料 电介质 物理 有机化学 色谱法
作者
Tianning Cui,Zhipeng Xue,Danyang Chen,Yuyan Fan,Jingquan Liu,Mengwei Si,Xiuyan Li
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:125 (25) 被引量:2
标识
DOI:10.1063/5.0239139
摘要

The in-plane strain in the ferroelectric HfxZr1−xO2 (HZO) thin films has been considered to be the global factor behind many process parameters affecting the concentration of metastable polar-orthorhombic phase (O-phase Pca21) formed in the transformation pathway from tetragonal to monoclinic phase. However, the strain is generally effective in crystal phase nucleation and transition with the thermal budget and itself also changes with the thermal budget. The issue of how the O-phase is formed and changed in real time with effect of both thermal budget and in-plane strain has not been clarified, which is critical for engineering the O-phase concentration. Focusing on this issue, this work demonstrates the co-effect of strain and temperature on phase formation and transition in HZO by employing the synchrotron-based in situ two-dimensional (2D) grazing incidence x-ray diffraction (GIXRD) investigation. HZO thin films with different process parameters exhibit four types of phase transition processes during heating and cooling. Meanwhile, the in-plane strain magnitude and each phase concentration in the films during annealing are extracted. Based on both, the study established a universal temperature-strain phase diagram of HZO films and proposed a kinetic model for optimizing the ferroelectric O-phase formation. The study provides deep insights into O-phase engineering and ferroelectricity optimization in HZO thin films.
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
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
alecps完成签到,获得积分10
1秒前
可爱的函函应助残剑月采纳,获得10
1秒前
牙牙发布了新的文献求助10
2秒前
31483完成签到,获得积分10
2秒前
年少丶发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
35766完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
sang发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
larsy完成签到 ,获得积分10
4秒前
一叶扁舟0147完成签到,获得积分10
4秒前
23202完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
24307完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
bbj完成签到,获得积分10
7秒前
34299完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.3应助XIAOMEI采纳,获得10
7秒前
皮皮发布了新的文献求助10
7秒前
小马甲应助悦涧采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
FashionBoy应助Sledge采纳,获得10
9秒前
Orange应助斯文的莫英采纳,获得10
10秒前
于听枫完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
beyonder发布了新的文献求助10
10秒前
明小丽发布了新的文献求助10
11秒前
游一发布了新的文献求助10
12秒前
xjj发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
kyrie完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
婷婷小笑发布了新的文献求助10
14秒前
斯文败类应助杨淇升采纳,获得10
15秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7287907
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907654
关于积分的说明 18852065
捐赠科研通 6956629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208726
关于科研通互助平台的介绍 2378592
邀请新用户注册赠送积分活动 2184563