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
77wlr完成签到,获得积分10
2秒前
橙子完成签到 ,获得积分20
6秒前
18秒前
归尘发布了新的文献求助10
22秒前
豆豆you完成签到 ,获得积分10
41秒前
枯叶蝶完成签到 ,获得积分10
44秒前
49秒前
51秒前
DotBlot应助科研通管家采纳,获得20
51秒前
Baboon发布了新的文献求助10
53秒前
徐徐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
耳东发布了新的文献求助10
1分钟前
阿俊1212完成签到 ,获得积分10
1分钟前
耳东完成签到 ,获得积分10
1分钟前
端庄洪纲完成签到 ,获得积分10
2分钟前
lx完成签到,获得积分10
2分钟前
charih完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
lovelife完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
小花排草发布了新的文献求助30
2分钟前
拼搏问薇完成签到 ,获得积分10
3分钟前
zzz完成签到 ,获得积分10
3分钟前
lily完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
小花排草发布了新的文献求助10
3分钟前
Xzx1995完成签到 ,获得积分10
3分钟前
sevenhill完成签到 ,获得积分0
3分钟前
泌尿刘亚东完成签到,获得积分10
3分钟前
alanbike完成签到,获得积分10
4分钟前
一天完成签到 ,获得积分10
4分钟前
CC完成签到 ,获得积分10
4分钟前
铜豌豆完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
深海鱼类完成签到 ,获得积分10
4分钟前
5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 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 6034511
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7742330
关于积分的说明 16205959
捐赠科研通 5180878
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772752
邀请新用户注册赠送积分活动 1755932
关于科研通互助平台的介绍 1640751