Contribution of the interfacial oxygen vacancies on the asymmetric switching behaviors of the Al:Hf0.5Zr0.5O2 ferroelectric films

铁电性 氧气 材料科学 X射线光电子能谱 极化(电化学) 成核 动力学 化学物理 凝聚态物理 结晶学 光电子学 电介质 化学 核磁共振 物理化学 物理 量子力学 有机化学
作者
Xin Liu,Weidong Zhao,Jiawei Wang,Lulu Yao,Man Ding,Yonghong Cheng
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:136 (20)
标识
DOI:10.1063/5.0232399
摘要

In this work, we investigated the effects of interfacial oxygen vacancies on the ferroelectric behaviors and switching properties of Al:Hf0.5Zr0.5O2 (Al:HZO) films. Our study employed a Pt/Al:Hf0.5Zr0.5O2/Si structure to form two interfaces with different interfacial oxygen defects. Oxygen vacancies were mainly accumulated at the HZO/Si interface, confirmed by the XPS results. By carefully examining the P–V loops, C–V loops, and the corresponding switching current loops, we found that the domains were clearly divided into two parts, which resulted in the slit-up of the switching current peaks and distorted P–V loops. Further cycling results showed that the wake-up performances had arisen from the biased domains. We further simulated the switching dynamics by using the nucleation limited switching model. Distorted switching kinetics and unsatisfied switching polarization were observed for the initial samples, while the switching dynamics showed the same tendency after waking up. The results elucidate that the influence of interfacial oxygen vacancies is mainly to induce the built-in field at the interface, which may be helpful for the understanding of the switching behaviors of HfO2-based ferroelectric films.

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
科研小狗完成签到,获得积分10
1秒前
zts发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
明仕春发布了新的文献求助10
2秒前
舒适傲白完成签到,获得积分10
2秒前
风中的溪流完成签到 ,获得积分10
3秒前
张彤发布了新的文献求助10
4秒前
852应助李好人采纳,获得10
4秒前
张益达完成签到,获得积分0
5秒前
5秒前
毛毛发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
共享精神应助jksg采纳,获得30
8秒前
Rainbowlll完成签到,获得积分10
8秒前
鳗鱼香萱发布了新的文献求助10
10秒前
MOLLY完成签到 ,获得积分10
12秒前
CodeCraft应助wlqc采纳,获得10
13秒前
llllll发布了新的文献求助10
13秒前
自然醒发布了新的文献求助10
13秒前
Jasper应助yl采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
PurpleCyan完成签到 ,获得积分10
19秒前
桐桐应助不想上学采纳,获得10
19秒前
21秒前
钟cy完成签到,获得积分10
21秒前
nihao世界发布了新的文献求助10
23秒前
唯梦发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
25秒前
26秒前
科研通AI2S应助wjunj采纳,获得10
26秒前
化合物来完成签到,获得积分20
26秒前
guoguo1119发布了新的文献求助10
28秒前
31秒前
31秒前
32秒前
34秒前
羞涩的文轩完成签到,获得积分10
36秒前
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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6517157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310150
关于积分的说明 17764585
捐赠科研通 5619493
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925840
邀请新用户注册赠送积分活动 1902723
关于科研通互助平台的介绍 1763761