SNUEI

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)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2020미래선도형 특성화연구과학기술정보통신부울산과학기술원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)울산과학기술원–
2020HfO2 기반 1x nm 강유전 메모리 소자 (1T-FeRAM) 구현 및 다차원 도메인 이미징 기술 개발을 통한 강유전 특성 이해과학기술정보통신부전자정보디바이스산업원천기술개발(R&D)서울대학교산학협력단범위 밖
2020나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용과학기술정보통신부기초과학연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)기초과학연구원–
2020혼성계면 화학구조 연구센터과학기술정보통신부집단연구지원(R&D)이화여자대학교범위 밖
2020LOHC의 수소화, 탈수소화 촉매반응에 대한 실시간 분석기반 연구과학기술정보통신부수소에너지혁신기술개발(R&D)서울대학교에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소에너지 외
2020양자물질 게놈을 이용한 다중 정전용량 소재군 발굴과학기술정보통신부미래소재디스커버리지원(R&D)울산과학기술원범위 밖
2019응집계의 비평형 양자 동역학 연구과학기술정보통신부집단연구지원(R&D)울산과학기술원범위 밖

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교수 1

박정원

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