超低圧力場を持つ鉄電 Hf ((Zr) 1+O2コンデンサの安定したロムベドール相
Yuan Wang1,2, Lei Tao3, Roger Guzman3
1State Key Lab of Fabrication Technologies for Integrated Circuits, Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
研究者は,CMOS技術と互換性のある新しいハフニウム-ジルコニウム酸化物の鉄電気材料を開発しました. 次世代のメモリチップの 耐久性を向上させています
科学分野:
- 材料科学
- 固体物理学
- ナノテクノロジー
背景:
- ハフニウム酸化物ベースのフェロエレクトリックは,シリコン統合のためにナノスケールデバイスの鍵です.
- フロライト構造のフェロエレクトリックは,高強圧フィールドに苦しんでおり,動作電圧と耐久性を制限しています.
- メモリ用アプリケーションの性能を向上させる先進的な鉄電気材料の必要性
研究 の 目的:
- 低強圧場と高い耐久性を有する 新しい鉄電気材料を発見するために
- 次世代のデバイスのためのメタルオキシード半導体 (CMOS) 互換性のある補完的なフェロエレクトリックを開発する.
- 改善されたフェロ電気特性の背後にある構造的メカニズムを理解する.
主な方法:
- ロンボエドールHf(Zr) 1+xO2の電鉄物質の合成
- 構造分析のためのX線微分とスキャニング伝送電子顕微鏡
- 鉄電器の製造と特徴付け
主要な成果:
- CMOS対応のロンボエドールHf ((Zr)) 1+xO2のフェロエレクトリックを発見した.
- 過剰なHf (Zr) 原子は,格子を拡大し,ストレスを誘導します.
- ロンボエドール相の安定化とその鉄電性.
- 極低の強制場 (~0.65 MV/cm) と高い耐久性 (>10^12サイクル) を達成した.
結論:
- 新しいロンボエドールHf ((Zr) 1+xO2素材は,フローライト構造のフェロエレクトリックの限界を克服します.
- Hf ((Zr)) 原子のインターケレーションは,鉄電性を安定させ,強制場を減らすために不可欠です.
- この発見により 低コストで長寿命のメモリチップが作れるようになりました
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