清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Depolarization mitigated in ferroelectric Hf 0.5Zr 0.5O 2 ultrathin films (< 5 nm) on Si substrate by interface engineering

材料科学 铁电性 极化(电化学) 基质(水族馆) 电介质 原子层沉积 分析化学(期刊) 图层(电子) 纳米技术 光电子学 化学 色谱法 海洋学 地质学 物理化学
作者
Se Hyun Kim,Young H. Lee,Dong Hyun Lee,Geun Hyeong Park,Hyun Woo Jeong,Kun Yang,Yong Hyeon Cho,Young Yong Kim,Min Hyuk Park
出处
期刊:Journal of Advanced Ceramics [Springer Nature]
卷期号:13 (3): 282-292
标识
DOI:10.26599/jac.2024.9220852
摘要

(Hf,Zr)O2 offers considerable potential for next-generation semiconductor devices owing to its nonvolatile spontaneous polarization at the nanoscale. However, scaling this material to sub-5 nm thickness poses several challenges, including the formation of an interfacial layer and high trap concentration. In particular, a low-k SiO2 interfacial layer is naturally formed when (Hf,Zr)O2 films are directly grown on a Si substrate, leading to high depolarization fields and rapid reduction of the remanent polarization. To address these issues, we conducted a study to significantly improve ferroelectricity and switching endurance of (Hf,Zr)O2 films with sub-5 nm thicknesses by inserting a TiO2 interfacial layer. The deposition of a Ti film prior to Hf0.5Zr0.5O2 film deposition resulted in a high-k TiO2 interfacial layer and prevented the direct contact of Hf0.5Zr0.5O2 with Si. Our findings show that the high-k TiO2 interfacial layer can reduce the SiO2/Si interface trap density and the depolarization field, resulting in a switchable polarization of 60.2 μC/cm2 for a 5 nm thick Hf0.5Zr0.5O2 film. Therefore, we propose that inserting a high-k TiO2 interfacial layer between the Hf0.5Zr0.5O2 film and the Si substrate may offer a promising solution to enhancing the ferroelectricity and reliability of (Hf,Zr)O2 grown on the Si substrate and can pave the way for next-generation semiconductor devices with improved performance.

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
herpes完成签到 ,获得积分0
21秒前
敏感的莆完成签到,获得积分10
23秒前
安心完成签到 ,获得积分10
24秒前
刘丰完成签到 ,获得积分10
27秒前
姚芭蕉完成签到 ,获得积分0
34秒前
叁月二完成签到 ,获得积分10
37秒前
HaoHao04完成签到 ,获得积分10
43秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
45秒前
alanbike完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Ecokarster完成签到,获得积分10
1分钟前
coolru完成签到 ,获得积分10
1分钟前
was_3完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
sci完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
成就的沛菡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研啄木鸟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qiancib202完成签到,获得积分0
1分钟前
qianlu完成签到 ,获得积分10
2分钟前
望向天空的鱼完成签到 ,获得积分10
2分钟前
空儒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
充电宝应助阿卡米星采纳,获得10
2分钟前
Seameng完成签到 ,获得积分10
2分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
科研通AI2S应助雪山飞龙采纳,获得10
2分钟前
点点完成签到 ,获得积分10
2分钟前
积极的尔白完成签到 ,获得积分0
2分钟前
zjh完成签到,获得积分10
3分钟前
tfonda完成签到 ,获得积分10
3分钟前
彦子完成签到 ,获得积分10
3分钟前
超级的小熊猫完成签到,获得积分10
3分钟前
cq_2完成签到,获得积分0
3分钟前
zhangjianzeng完成签到 ,获得积分10
3分钟前
北枳完成签到,获得积分10
3分钟前
2627完成签到,获得积分10
4分钟前
上官若男应助研究牲采纳,获得10
4分钟前
邓洁宜完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6058994
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7891555
关于积分的说明 16297039
捐赠科研通 5203346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2783932
邀请新用户注册赠送积分活动 1766619
关于科研通互助平台的介绍 1647146