Facile Ferroelectric Phase Transition Driven by Si Doping in HfO 2
2020 · Inorganic Chemistry
저자
Hyemi Yang, Kunwoo Park, Hyun‐Jae Lee, Jinhyeong Jo, Hayoung Park, Noejung Park, 박정원 (Jungwon Park), Jun Hee Lee
연구주제
Ferroelectric and Negative Capacitance Devices · Semiconductor materials and devices
NTIS 과학기술표준분류
에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장
가장 가까운 분류(뇌과학 > 뇌공학 > 뇌모방 소자)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.
AI 연구 키워드·방법
강유전성 하프늄 산화물 ferroelectric phase transition
키워드 (OpenAlex)
ferroelectric phase transition silicon doping monoclinic phase wake-up effect covalent bonding ferroelectric thin films CMOS integration phase stability
초록
The recently discovered ferroelectricity in thin-film orthorhombic HfO 2, which can be directly integrated into complementary metal–oxide semiconductor technology, has become an important research target. However, the use of orthorhombic HfO 2 in practical devices has been limited by undesirable mixing with the monoclinic phase, which is nonpolar and thus degrades the ferroelectric properties. Here, we demonstrate that a Si dopant significantly stabilizes the ferroelectric phase because of its unique bonding characteristics, particularly its intrinsic tendency to form strong covalent bonds with O, thereby weakening the phase boundary to stabilize the ferroelectric orthorhombic phase over the nonpolar monoclinic phase, relatively. On the basis of our theoretical predictions, we conducted transmission electron microscopy measurements and confirmed that Si substitution doping indeed induced…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2020 | 미래선도형 특성화연구 | 과학기술정보통신부 | 울산과학기술원연구운영비지원(R&D)(주요사업비) | 울산과학기술원 | – |
| 2020 | HfO2 기반 1x nm 강유전 메모리 소자 (1T-FeRAM) 구현 및 다차원 도메인 이미징 기술 개발을 통한 강유전 특성 이해 | 과학기술정보통신부 | 전자정보디바이스산업원천기술개발(R&D) | 서울대학교산학협력단 | 범위 밖 |
| 2020 | 나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용 | 과학기술정보통신부 | 기초과학연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비) | 기초과학연구원 | – |
| 2020 | 혼성계면 화학구조 연구센터 | 과학기술정보통신부 | 집단연구지원(R&D) | 이화여자대학교 | 범위 밖 |
| 2020 | LOHC의 수소화, 탈수소화 촉매반응에 대한 실시간 분석기반 연구 | 과학기술정보통신부 | 수소에너지혁신기술개발(R&D) | 서울대학교 | 에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소에너지 외 |
| 2020 | 양자물질 게놈을 이용한 다중 정전용량 소재군 발굴 | 과학기술정보통신부 | 미래소재디스커버리지원(R&D) | 울산과학기술원 | 범위 밖 |
| 2019 | 응집계의 비평형 양자 동역학 연구 | 과학기술정보통신부 | 집단연구지원(R&D) | 울산과학기술원 | 범위 밖 |
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