Evolution of phases and ferroelectric properties of thin Hf0.5Zr0.5O2 films according to the thickness and annealing temperature

单斜晶系 正交晶系 四方晶系 铁电性 材料科学 电介质 退火(玻璃) 极化(电化学) 结晶学 晶体结构 矿物学 复合材料 化学 光电子学 物理化学
作者
Min Hyuk Park,Han‐Joon Kim,Yu Jin Kim,Woongkyu Lee,Taehwan Moon,Cheol Seong Hwang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:102 (24) 被引量:694
标识
DOI:10.1063/1.4811483
摘要

The effects of annealing temperature (Tanneal) and film thickness (tf) on the crystal structure and ferroelectric properties of Hf0.5Zr0.5O2 films were examined. The Hf0.5Zr0.5O2 films consist of tetragonal, orthorhombic, and monoclinic phases. The orthorhombic phase content, which is responsible for the ferroelectricity in this material, is almost independent of Tanneal, but decreases with increasing tf. In contrast, increasing Tanneal and tf monotonically increases (decreases) the amount of monoclinic (tetragonal) phase, which coincides with the variations in the dielectric constant. The remanant polarization was determined by the content of orthorhombic phase as well as the spatial distribution of other phases.
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