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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 저널정보
- 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.21 No.1
- 발행연도
- 2021.2
- 수록면
- 62 - 67 (6page)
- DOI
- 10.5573/JSTS.2021.21.1.062
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In this paper, we investigate the ferroelectric properties of Al₂O₃/Hf<SUB>0.5</SUB>Zr<SUB>0.5</SUB>O₂ (HZO) dielectric/ferroelectric (DE/FE) bilayer stack for different DE layer thickness and annealing temperature. The DE/FE stack showed enhanced remanent polarization (Pr) as compared to the reference HZO capacitor for very thin DE layer due to the charge induced by the leakage current through the DE layer. On the contrary, for higher DE layer thickness, this charge injection is suppressed and the ferroelectricity in the DE/FE stack reduces due to the involvement of the depolarization field. An increase in the coercive field (Ec) of the DE/FE based capacitors was observed with increasing the DE layer thickness. Moreover, the Pr value of both HZO and DE/FE stack increases with increasing the annealing temperature till 800℃ and decrease thereafter. The addition of Al₂O₃ layer increases the thermal stability of the capacitors and despite the HZO capacitors being degraded at annealing temperature beyond 800℃, the DE/FE stack-based capacitors were found to demonstrate descent ferroelectricity.
목차
Abstract
I. INTRODUCTION
II. EXPERIMENTAL
III. RESULTS AND DISCUSSIONS
IV. CONCLUSIONS
REFERENCES
참고문헌 (27)
참고문헌 신청
J. Müller, et al, ‘Ferroelectricity in simple binary ZrO2 and HfO2’, Nano Lett., 2012, 12, pp. 4318-4323
J. Müller, et al, ‘Ferroelectric Zr0.5Hf0.5O2 thin films for nonvolatile memory applications’, Appl. Phys. Lett., 2011, 99, p. 112901
M. H. Park, et al, ‘Ferroelectricity and antiferroelectricity of doped thin HfO2-based films’, Adv. Mater., 2015, 27, pp. 1811-1831
D. Das, et al, ‘Demonstration of High Ferroelectricity (Pr~29μC/cm2) in Zr Rich HfxZr1- xO2 Films,” IEEE Electron. Dev. Lett., 2020, 41(1), pp. 34-37
Y. Lee, et al, ‘The Influence of Top and Bottom Metal Electrodes on Ferroelectricity of Hafnia’, IEEE Trans. Electron. Dev., 2021, 68(2), pp. 523-528
J. Müller, et al, ‘Ferroelectric Zr0.5Hf0.5O2 thin films for nonvolatile memory applications’, Appl. Phys. Lett., 2011, 99, p. 112901
M. H. Park, et al, ‘Ferroelectricity and antiferroelectricity of doped thin HfO2-based films’, Adv. Mater., 2015, 27, pp. 1811-1831
D. Das, et al, ‘Demonstration of High Ferroelectricity (Pr~29μC/cm2) in Zr Rich HfxZr1- xO2 Films,” IEEE Electron. Dev. Lett., 2020, 41(1), pp. 34-37
Y. Lee, et al, ‘The Influence of Top and Bottom Metal Electrodes on Ferroelectricity of Hafnia’, IEEE Trans. Electron. Dev., 2021, 68(2), pp. 523-528
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