摘要HFO 2基于基于HF 0.5 Zr 0.5 O 2的铁电极,由于其CMOS的兼容性和强大的纳米级铁电性,近年来引起了极大的关注。但是,疲劳是铁电应用中最棘手的问题之一。基于HFO 2的铁电特性的疲劳机制不同于常规的铁电材料,并且很少报道了基于HFO 2的基于HFO 2的疲劳机制的研究。在这项工作中,我们制造了10 nm HF 0.5 Zr 0.5 O 2外延膜并研究疲劳机制。实验数据表明,在10 8个周期后,Remanent铁电化值降低了50%。值得注意的是,疲劳的HF 0.5 ZR 0.5 O 2外延膜可以通过施加电刺激来恢复。结合了温度依赖性的耐力分析,我们提出,HF 0.5 ZR 0.5 O 2膜的疲劳来自铁电PCA2 1与抗纤维自由PBCA之间的相变,以及固定的缺陷和抑制了偶极子。此结果提供了对基于HFO 2的胶片系统的基本理解,并可以为随后的研究和未来应用提供重要的指南。
摘要:HfO 2 中铁电性的发现引起了人们对其在存储器和逻辑中的应用的极大兴趣,因为它具有 CMOS 兼容性和可扩展性。使用铁电 HfO 2 的器件正在被研究;例如,铁电场效应晶体管 (FEFET) 是下一代存储器技术的主要候选者之一,因为它具有面积小、能效高和运行速度快等优点。在 FEFET 中,铁电层沉积在 Si 上,界面处不可避免地会形成厚度约为 1 nm 的 SiO 2 层。该界面层 (IL) 增加了切换极化和写入存储器所需的栅极电压,从而增加了操作 FEFET 所需的能量,并使该技术与逻辑电路不兼容。本研究结果表明,铁电 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 基金属氧化物半导体 (MOS) 结构中的 Pt/Ti/薄 TiN 栅极电极可以远程清除 IL 中的氧气,将其减薄至约 0.5 纳米。IL 的减少显著降低了铁电极化切换电压,同时剩余极化强度增加约 2 倍,极化切换突变度增加约 3 倍,这与密度泛函理论 (DFT) 计算结果一致,该计算模拟了 IL 层在栅极堆栈静电中的作用。剩余极化强度和极化切换突变度的大幅增加与清除过程中的氧扩散相一致,氧扩散减少了 HZO 层中的氧空位,从而使部分 HZO 晶粒的极化脱钉扎。关键词:铁电性、远程清除、夹层、EOT 减少、极化■ 介绍
摘要:HfO 2 中铁电性的发现引起了人们对其在存储器和逻辑中的应用的极大兴趣,因为它具有 CMOS 兼容性和可扩展性。使用铁电 HfO 2 的器件正在被研究;例如,铁电场效应晶体管 (FEFET) 是下一代存储器技术的主要候选者之一,因为它具有面积小、能效高和运行速度快等优点。在 FEFET 中,铁电层沉积在 Si 上,界面处不可避免地会形成厚度约为 1 nm 的 SiO 2 层。该界面层 (IL) 增加了切换极化和写入存储器所需的栅极电压,从而增加了操作 FEFET 所需的能量,并使该技术与逻辑电路不兼容。本研究结果表明,铁电 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 基金属氧化物半导体 (MOS) 结构中的 Pt/Ti/薄 TiN 栅极电极可以远程清除 IL 中的氧气,将其减薄至约 0.5 纳米。IL 的减少显著降低了铁电极化切换电压,同时剩余极化强度增加约 2 倍,极化切换突变度增加约 3 倍,这与密度泛函理论 (DFT) 计算结果一致,该计算模拟了 IL 层在栅极堆栈静电中的作用。剩余极化强度和极化切换突变度的大幅增加与清除过程中的氧扩散相一致,氧扩散减少了 HZO 层中的氧空位,从而使部分 HZO 晶粒的极化脱钉扎。关键词:铁电性、远程清除、夹层、EOT 减少、极化■ 介绍
通过使用PZT及其复合材料T. K. Mandal * 1,Vipin Patait 2 1 I Icfai Tech School,Icfai University,Rajawala Road,Selaqui,Dehradun,Dehradun,Dehradun,Dehradun,India India 2 Samrat Ashok Ashok Technolist,Madish,Madish,Madish,通过PZT及其复合材料T. K. Mandal * 1纯化废水的纯化。 Mandal@iudehradun.edu.edu.in抽象铅锆钛酸盐(PZT)及其复合铁电材料已被研究用于纯化含有有机染料的废水。 已经审查了不同研究人员对PZT的最新报道,以审查了在染料染料降解中的光催化应用。 已经回顾了不同作者的AS准备PZT材料的合成,表征和特性。 还研究了不同研究人员的PZT和类似铁电材料的光降解活性以及增强光催化性能的策略。 关键字:PZT,铁电,光催化,压电分析,压电催化分析。通过PZT及其复合材料T. K. Mandal * 1纯化废水的纯化。 Mandal@iudehradun.edu.edu.in抽象铅锆钛酸盐(PZT)及其复合铁电材料已被研究用于纯化含有有机染料的废水。已经审查了不同研究人员对PZT的最新报道,以审查了在染料染料降解中的光催化应用。已经回顾了不同作者的AS准备PZT材料的合成,表征和特性。还研究了不同研究人员的PZT和类似铁电材料的光降解活性以及增强光催化性能的策略。关键字:PZT,铁电,光催化,压电分析,压电催化分析。
a 北京邮电大学理学院信息光子学与光通信国家重点实验室,北京 100876,中国。电子邮件:bike@bupt.edu.cn b 清华大学材料科学与工程学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京 100084,中国。电子邮件:wxh@tsinghua.edu.cn c 哥伦比亚大学应用物理和应用数学系,纽约,NY 10027,美国。电子邮件:sb2896@columbia.edu d 布鲁克海文国家实验室凝聚态物理与材料科学系,纽约州厄普顿 11973,美国 e 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190,中国 † 提供电子补充信息(ESI)。请参阅 DOI: 10.1039/ d0tc05975g
压电材料(更具体地说是铁电材料)的理论描述几乎涵盖了整个物理学和应用数学领域。电活性材料现象早已为人所知,始于 18 世纪在后来被称为罗谢尔盐的物质中发现的塞格奈特电。这些材料将电能、机械能、热能和光能相互转换的基本能力已导致无数的技术应用。因此,关于该主题的文献数量庞大且仍在增长也就不足为奇了。从 Landdolt-Bornstein7,8 的专门用于记录其测量特性的卷册中可以了解到明确涉及压电和铁电物质的工作量。这篇简短的评论将主要关注铁电陶瓷,并将只关注描述该理论主要发展的工作。