Role of Nitrogen in Ferroelectricity of Hf x Zr1-x O2-Based Capacitors With Metal-Ferroelectric-Insulator-Metal Structure

铁电性 材料科学 电容器 退火(玻璃) 氧化物 金属 分析化学(期刊) 物理 化学 光电子学 有机化学 电介质 量子力学 电压 冶金 复合材料
作者
Dong‐Ru Hsieh,Chia‐Chin Lee,Tien‐Sheng Chao
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:69 (4): 2074-2079 被引量:11
标识
DOI:10.1109/ted.2022.3153263
摘要

In this study, Hf x Zr 1-x O 2 (HZO)-based capacitors with a metal–ferroelectric–insulator–metal (MFIM) structure were fabricated without and with ammonia (NH 3 ) plasma nitridation at both metal/oxide interfaces to experimentally investigate and discuss the role of nitrogen (N) in the ferroelectric. For the first time, we found that the ferroelectricity in the HZO thin film weakened after NH 3 plasma nitridation. Material analysis results indicated that the reduced ferroelectricity was attributable to N diffusion from both metal/oxide interfaces into the HZO thin film to further produce a N-doped HZO thin film with numerous N bonds, leading to the decreased oxygen vacancy mobility during post metal annealing (PMA). However, the ferroelectricity can be effectively improved by increasing the PMA temperature from 300 °C to 650 °C. Furthermore, the NH 3 plasma nitridation at both metal/oxide interfaces that can greatly suppress the oxygen vacancy generation results in a significantly improved voltage stress immunity in the HZO-based capacitors under a stress voltage of 3 V.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
昭昭昭昭完成签到,获得积分10
1秒前
一见憘完成签到 ,获得积分10
1秒前
xuxuxuuxuxux完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
ayayaya完成签到,获得积分10
2秒前
空城旧梦完成签到 ,获得积分10
2秒前
Whizzin完成签到,获得积分10
2秒前
asd完成签到,获得积分10
3秒前
调皮善斓发布了新的文献求助10
3秒前
pluto完成签到,获得积分0
3秒前
tongke完成签到,获得积分10
3秒前
莫宝完成签到,获得积分10
4秒前
单薄的竺完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
nnd完成签到,获得积分10
6秒前
po5发布了新的文献求助10
6秒前
QDD完成签到,获得积分20
6秒前
可爱多完成签到,获得积分10
7秒前
CAI313完成签到,获得积分10
7秒前
专注之双完成签到,获得积分10
7秒前
月亮很亮完成签到,获得积分10
7秒前
我是老大应助yang采纳,获得10
7秒前
7秒前
shanshan完成签到,获得积分10
8秒前
18746005898完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
小磊完成签到,获得积分10
9秒前
111完成签到,获得积分10
9秒前
收声完成签到,获得积分10
9秒前
111完成签到,获得积分10
10秒前
iNk应助yurinsy采纳,获得20
10秒前
怡然向松完成签到,获得积分10
10秒前
勤恳的院士完成签到,获得积分10
10秒前
你好天空发布了新的文献求助10
10秒前
aveturner完成签到,获得积分10
10秒前
SCI完成签到,获得积分10
10秒前
cy发布了新的文献求助10
11秒前
asd发布了新的文献求助20
11秒前
收声发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6428435
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8245046
关于积分的说明 17530026
捐赠科研通 5484055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895278
邀请新用户注册赠送积分活动 1871480
关于科研通互助平台的介绍 1710861