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自由掺杂 La 的 HfO2 铁电体用于负电容
用于负电容场效应晶体管的缺氧无唤醒 La 掺杂 HfO2 铁电体的水性制备方法 / Pujar, Pavan；Cho, Haewon；Kim, Young-Hoon；Zagni, Nicolo；Oh, Jeonghyeon；Lee, Eunha；Gandla, Srinivas；Nukala, Pavan；Kim, Young-Min；Alam, Muhammad Ashraful；Kim, Sunkook。- 收录于：ACS NANO。- ISSN 1936-0851。- 17:19(2023)，第 19076-19086 页。[10.1021/acsnano.3c04983]
非晶态HfO_2中的氧空位和氢
非晶态二氧化铪 (a-HfO 2 ) 广泛用于电子设备，例如超大规模场效应晶体管和电阻存储单元。a-HfO 2 中氧空位 (OV) 缺陷的密度对非晶态材料的电导率有很大影响。最终，OV 缺陷是造成导电细丝路径形成和断裂的原因，而导电细丝路径可用于新型电阻开关设备。在这项工作中，我们使用从头算方法研究了 a-HfO 2 中的中性 OV。我们研究了 OV 的形成能、双 OV 的结合能、不受干扰和在氢原子附近存在时的 OV 迁移以及氢原子向 OV 的迁移。与结晶 HfO 2 中的势垒 (2.4 eV) 相比，a-HfO 2 中存在浅而短程的 OV 迁移势垒 (0.6 eV)。附近的氢对 OV 迁移的影响有限；然而，氢可以通过在OV之间跳跃而轻易扩散。
利用...开发基于 HfO2-X 的神经忆阻器
在本研究中，我们制造了一种 Ta/HfO 2-x /Mo 基单细胞忆阻器，这是一种全球独一无二的配置。研究了基于 HfOx 的忆阻器器件上钽和钼电极的突触行为。使用脉冲激光沉积 (PLD) 方法生长 HfO 2-x (15 nm)，并使用溅射系统和光刻法制造电极。通过 X 射线光电子能谱 (XPS) 确定金属氧化物化学计量。成功获得了长期增强 (LTP) 和成对脉冲促进 (PPF) 特性，它们在人工神经网络的学习过程中发挥着重要作用。进行了电流-电压测量和保持测试，以确定器件在适当范围内的 SET 和 RESET 状态。结果表明，该忆阻器器件是人工神经网络 (ANN) 应用的有力候选者。
增强了基于HFO2的透明的备忘录设备的电阻开关特性，用于可靠的气体应用
摘要：我们提出了一个透明的回忆录，具有粗面（RS）底部电极（BE），对气体的性能和可靠性增强，该气体是气体传感器加上备忘录及其在本文中的应用。透明的回忆录具有RS BE，表现出低的形成电压（0.8 V）和稳定的电阻切换行为，具有较高的耐力，ON/OFF比率约为125。这种改进是由于对电场分布的更好控制和氧气空位浓度在应用于透明的回忆录时的氧气空位浓度所致。长时间维持在环境空气环境中的传导丝的稳定性对于将备忘录作为气体的应用至关重要。带有RS的回忆录证明了维持稳定状态的能力，约为10 4 s。结果，可以证明，带有RS的拟议透明透镜可以显着提高该设备对气体应用的可靠性。
欧盟的光致发光和闪烁特性：cahfo3 ...
无机闪烁体可以用高能量吸收电离辐射，以瞬时将其转换为低能的光子。（1-3）利用此功能，通过将光电遗传学与可以将光子转换为电信号转换为电信号的光探测器将闪烁体应用于辐射探测器。（4,5）闪烁检测器根据其应用而分为电流和光子计数模式测量值。（6,7），尤其是当前模式类型的检测器集成了一毫秒的信号，并已用于X射线计算机断层扫描（CT）和X射线射线照相的应用中。（8）当前模式类型的闪烁体需要高发射强度，大的有效原子数（z eff），高密度（ρ）和低余辉水平（AL）。但是，由于没有闪烁器满足所有必需的属性，因此已经开发出新的闪烁体。（9-14）基于HFO 2的化合物，例如RE 2 HF 2 O 7（RE = LA，GD，LU）和AE HFO 3（AE = CA，SR，BA）引起了人们的注意，因为它们的大Z eff和Highρ。在先前关于基于HFO 2的闪烁体的报告中，只有Z EFF（65.2）和ρ（6.95 g/cm 3）的Cahfo 3显示出闪烁的光屈服于10,000光子/MEV。（15–21）此外，我们的研究小组研究了用Ti，CE，PR，TB和TM掺杂的Cahfo 3的闪烁特性，（18,21-26）
微波炉退火对高灵敏度pH-EGFET传感器HFO2薄膜的传感特性的影响
摘要：最近，某些挑战一直存在于pH传感器的应用中，尤其是在使用氧化物（HFO 2）薄膜作为感应层时，其中与敏感性，滞后和长期稳定性障碍性能有关的问题。微波退火（MWA）技术作为解决这些挑战的有前途的解决方案，由于其独特的优势，吸引人的吸引力很大。在本文中，首次研究了使用HFO 2作为传感膜的微波退火（MWA）处理对扩展栅场效应晶体管（EGFET）的传感行为的影响。选择了MWA处理的各种功率水平（1750 W/2100 W/2450 W）以探索最佳处理条件。使用X射线光电学光谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）等技术进行了彻底的物理分析，以表征MWA处理的HFO 2传感薄膜的表面。我们的发现表明，MWA处理有效地增加了HFO 2传感薄膜中的表面位点（NS），从而导致EGFET的pH敏感性提高到59.6 mV/pH，并在长期稳定性中降低了滞后和滞后的降低和增强。这些结果表明，MWA提供了一种直接，能量良好的方法来增强EGFET中的总体HFO 2传感效果性能，为HFO 2应用程序提供了见解和更广泛的微电子挑战。
由原位软和硬X射线光电谱图研究的基于HFO2的设备中的陷阱辅助的回忆开关
今天的数字计算机基于内存和计算的分离。因此，必须将数据从存储位置不断传输到传统计算体系结构中的计算位置，反之亦然，从而导致高潜伏期和能量能量。[1-3]一个为某些应用而克服这种所谓的von Neumann瓶颈的潜在概念是神经形态计算体系结构的发展，该构建体的目的是模仿人脑中的信息处理。[4-7]在生物学中，信息处理发生在庞大的神经元和突触网络中，而没有计算和记忆之间的身体分离，[8]在感觉处理，运动控制和模式识别等任务中产生了令人印象深刻的性能，[9]同一时间消耗较小的能量，比数字计算机要少的数量计算机需要进行类似的任务。[5,6,10,11]
基于超薄 HfO2/Al2O3 双层的可靠 1T1R RRAM 电子突触，具有低功耗，可用于神经形态计算
1 西安交通大学电子材料研究实验室，教育部重点实验室，国际电介质研究中心，电子科学与工程学院，微纳制造与测试技术国际联合实验室，西安 710049，中国 2 中国科学院微电子研究所，微电子器件与集成技术重点实验室，北京 100029，中国 3 中国科学院大学，北京 100049，中国 4 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 & 微纳制造与测试技术国际联合实验室，西安 710049，中国 5 IHP-Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik，Im Technologiepark 25, 15236 Frankfurt，德国 6 上海交通大学信息功能材料国家重点实验室中国科学院微系统与信息技术研究所，上海市长宁路 865 号，邮编 200050，中华人民共和国 7 这些作者对这项工作做出了同等贡献。∗ 任何通讯作者均应致函。
文章结构，氮化钛电极的氧气含量和电性能X /LA：HFO 2 /TIN X堆叠在Sio 2 /si 2 /si < /div>
TRON能量损失光谱被彻底考虑。研究表明，在底部电极中的氧气浓度较高（约14.2±0.1 at。％）与顶部电极相比（约11.4±0.5 at。％）。以下平均化学计量公式为锡0。52 o 0。20上衣和锡0。54 O 0。 26底部和底部电极的底部。 由于血浆中的氧杂质与SIO 2和HFO 2的扩散相比，血浆中的氧气量不足。 这种不对称性，以及在Si底物上生长的样品的结果表明，与从SIO 2底物和PEALD生长过程中从SIO 2底物和HFO 2介电介质的扩散相比，与血浆本身的氧杂质相比是一个较小的部分。 我们观察到HF氧化物层和Ti nitride Electrodes以及SIO 2界面之间的界面上的TIO 2存在。 EELS分析导致底部锡X O Y的带隙范围为2.2至2.5 eV，而顶部锡X O Y的带隙范围为1.7-2.2 eV，使用光吸收光谱与顶部Tin X电极（1.6±01 eV）上的结果公平吻合。 测量板电阻，电阻率和温度系数通过在20到100°C的顶部锡x o y电极上的四点探头的电阻系数对应于半导体的典型值。54 O 0。26底部和底部电极的底部。由于血浆中的氧杂质与SIO 2和HFO 2的扩散相比，血浆中的氧气量不足。这种不对称性，以及在Si底物上生长的样品的结果表明，与从SIO 2底物和PEALD生长过程中从SIO 2底物和HFO 2介电介质的扩散相比，与血浆本身的氧杂质相比是一个较小的部分。我们观察到HF氧化物层和Ti nitride Electrodes以及SIO 2界面之间的界面上的TIO 2存在。EELS分析导致底部锡X O Y的带隙范围为2.2至2.5 eV，而顶部锡X O Y的带隙范围为1.7-2.2 eV，使用光吸收光谱与顶部Tin X电极（1.6±01 eV）上的结果公平吻合。测量板电阻，电阻率和温度系数通过在20到100°C的顶部锡x o y电极上的四点探头的电阻系数对应于半导体的典型值。
利用缺陷纳米光谱法对嵌入 HfO2 的金属纳米晶体中的随机电报噪声进行空间控制生成和探测
摘要：随机电报噪声 (RTN) 通常被认为是一种麻烦，或者更确切地说，是微型半导体器件的关键可靠性挑战。然而，这种情况正在逐渐改变，因为最近的研究表明，基于 RTN 信号固有随机性的新兴应用出现在最先进的技术中，包括真正的随机数生成器和物联网硬件安全。现在，人们正在积极探索合适的材料平台和设备架构，以将这些技术从萌芽阶段带入实际应用。一个关键的挑战是设计出可以可靠地用于确定性地创建用于 RTN 生成的局部缺陷的材料系统。为了实现这一目标，我们结合传导原子力显微镜缺陷谱和统计因子隐马尔可夫模型分析，在纳米级研究了嵌入 HfO 2 堆栈的 Au 纳米晶体 (Au-NC) 中的 RTN。在堆栈上施加电压后，Au-NC 周围的非对称电场会增强。这反过来又导致当电压施加到堆栈以诱导电介质击穿时，优先在 Au-NC 附近的 HfO 2 中产生原子缺陷。由于 RTN 是由紧密间隔的原子缺陷之间的各种静电相互作用产生的，因此 Au-NC HfO 2 材料系统表现出产生 RTN 信号的固有能力。我们的研究结果还强调，多个缺陷的空间限制以及由此产生的缺陷之间的静电相互作用提供了一个动态环境，除了标准的两级 RTN 信号之外，还会导致许多复杂的 RTN 模式。在纳米尺度上获得的见解可用于优化金属纳米晶体嵌入的高 κ 堆栈和电路，以按需生成 RTN 以满足新兴随机数应用的需求。关键词：传导 AFM、电介质击穿、金属纳米晶体、氧化物缺陷、随机电报噪声