SNUEI

Enhanced ferroelectric switching speed of Si-doped HfO2 thin film tailored by oxygen deficiency

2021 · Scientific Reports

저자

Kyoungjun Lee, Kunwoo Park, Hyun‐Jae Lee, Myeong Seop Song, Kyu Cheol Lee, Jin Namkung, Jun Hee Lee, 박정원 (Jungwon Park), Seung Chul Chae

연구주제

Ferroelectric and Negative Capacitance Devices · Semiconductor materials and devices

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

가장 가까운 분류(전기/전자 > 반도체소자 및 시스템)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.

AI 연구 키워드·방법

강유전성 하프늄 산화물 oxygen deficiency polarization switching dynamics

밀도범함수 이론(DFT)

키워드 (OpenAlex)

oxygen deficiency HfO2 thin films annealing switching dynamics first-principles calculations Monte Carlo simulation

초록

Abstract Investigations concerning oxygen deficiency will increase our understanding of those factors that govern the overall material properties. Various studies have examined the relationship between oxygen deficiency and the phase transformation from a nonpolar phase to a polar phase in HfO2 thin films. However, there are few reports on the effects of oxygen deficiencies on the switching dynamics of the ferroelectric phase itself. Herein, we report the oxygen- deficiency induced enhancement of ferroelectric switching properties of Si-doped HfO2 thin films. By controlling the annealing conditions, we controlled the oxygen deficiency concentration in the ferroelectric orthorhombic HfO2 phase. Rapid high-temperature (800 °C) annealing of the HfO2 film accelerated the characteristic switching speed compared to low-temperature (600 °C) annealing. Scanning transmission electron microscopy a…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
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