Impact of Wet Annealing on Ferroelectric Phase Formation and Phase Transition of HfO2–ZrO2 System

材料科学 铁电性 正交晶系 相变 相图 相(物质) 退火(玻璃) 电介质 凝聚态物理 分析化学(期刊) 结晶学 复合材料 光电子学 晶体结构 化学 物理 有机化学 色谱法
作者
Shigehisa Shibayama,Jotaro Nagano,Koji Asaka,Mitsuo Sakashita,Osamu Nakatsuka
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (5): 2203-2211 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsaelm.1c00171
摘要

Wet annealing of the ZrO2 thin film can promote martensitic phase transition, leading to the formation of the ferroelectric orthorhombic (o-) phase. However, the present remanent polarization does not achieve the corresponding material potential of ferroelectric ZrO2. In this study, to enhance the ferroelectricity of ZrO2 thin films, the o-phase formation mechanism by wet annealing was presented considering the thermodynamics by systematically investigating the impact of wet annealing on the HfO2–ZrO2 solid solution for promoting phase transition. The structural analysis results indicated that wet annealing at low and high temperatures can promote the martensitic transition of Zr-rich Hf1–xZrxO2 and Hf-rich Hf1–xZrxO2, respectively. In addition, the Zr content exhibiting strong ferroelectricity increased from 0% (HfO2) to 66%. We performed a quantitative estimation of the phase deconvolution through polarization-electric field simulations, incorporating the depolarization field model. According to the change in the phase fraction by wet annealing, all results can be qualitatively and clearly understood based on the phase diagram of the HfO2–ZrO2 system. The impact of wet annealing pertains to the film-thinning effect, which tends to increase the thermodynamic driving force. Finally, we discuss possible solutions to suppress the film-thinning effect by introducing OH ions and improving ZrO2 ferroelectricity.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
青鸢完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
shenlee发布了新的文献求助10
1秒前
曾炯完成签到 ,获得积分10
3秒前
外卖到了发布了新的文献求助10
3秒前
无花果应助zhjp采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
ibigbird发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
寒冷荧荧应助铜锣烧采纳,获得20
6秒前
6秒前
shenlee完成签到,获得积分10
8秒前
yaunshiqi完成签到,获得积分10
8秒前
华仔应助Yultuz友采纳,获得10
9秒前
9秒前
肖福艳发布了新的文献求助10
9秒前
Jun应助阿褚采纳,获得20
10秒前
无问发布了新的文献求助10
11秒前
zls发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
ZZX发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
肖福艳完成签到,获得积分10
16秒前
Jun应助天下采纳,获得10
16秒前
缓激肽完成签到,获得积分10
17秒前
Orange应助丁真先生采纳,获得10
17秒前
安好完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
云瑾应助会爬的蜗牛采纳,获得10
19秒前
Jasper应助曾炯采纳,获得10
20秒前
20秒前
sara完成签到,获得积分10
21秒前
爱吃冬瓜发布了新的文献求助10
22秒前
稳重银耳汤完成签到,获得积分20
23秒前
25秒前
Linya发布了新的文献求助20
26秒前
26秒前
26秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3161167
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2812556
关于积分的说明 7895642
捐赠科研通 2471395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315977
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631074
版权声明 602112