清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Stress-Memorized HZO for High-Performance Ferroelectric Field-Effect Memtransistor

铁电性 光电子学 材料科学 场效应晶体管 电介质 极化(电化学) 晶体管 兴奋剂 电子工程 电压 电气工程 化学 工程类 物理化学
作者
Shih-Hao Tsai,Zihang Fang,Xinghua Wang,Umesh Chand,Chun-Kuei Chen,Sonu Hooda,Maheswari Sivan,Jieming Pan,Evgeny Zamburg,Aaron Thean
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (4): 1642-1650 被引量:28
标识
DOI:10.1021/acsaelm.1c01321
摘要

A ferroelectric field-effect transistor (FeFET), capable of logic and memory functionalities in a single device, is a promising three-terminal memtransistor that enables high-performance in-memory computing for non Von Neumann architectures. Among all HfO2-based ferroelectric materials, HfZrO2 (HZO) has attracted the most attention due to the low process temperature of ≤500 °C; however, it has relatively weak polarization. Many prior works claimed that the way to improve HZO-based FeFET characteristics is to enhance HZO ferroelectric properties, while they did not account for the fundamental compromise on dielectric breakdown strength (BDS), transistor ON/OFF current (ION/IOFF) ratio, and memory window (MW) due to the enhanced polarization. In this work, we propose an approach for controlling the ferroelectric orthorhombic phase (O phase) and the corresponding polarization in optimal value by engineering both the surface morphology and stress of HZO layer by a thermal expansion mismatch with a TiN/W stacked capping layer, to improve the BDS, ION/IOFF ratio, and MW. Through electrode surface optimization and stress memorization we achieved an 18% HZO ferroelectricity increase with a high BDS value of ≥4.8 MV/cm. Our optimized FeFET shows good electrical characteristics and supports operation in an identical pulse programming (IPP) mode, showing good potentiation and depression nonlinearity (−0.84 and −2.04) with an asymmetry factor of 1.2. A simulation based on the proposed FeFET array demonstrates the high potential of application in an artificial neural network (ANN).
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
曙光完成签到,获得积分10
8秒前
Linden_bd完成签到 ,获得积分10
56秒前
59秒前
kingcoffee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
xiaozou55完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大雁完成签到 ,获得积分10
2分钟前
HH1202完成签到 ,获得积分10
2分钟前
方白秋完成签到,获得积分10
2分钟前
yangquanquan完成签到,获得积分10
3分钟前
研友_n2JMKn完成签到 ,获得积分10
3分钟前
矢思然完成签到,获得积分10
3分钟前
北风应助紫熊采纳,获得10
4分钟前
5分钟前
紫熊完成签到,获得积分10
5分钟前
chcmy完成签到 ,获得积分0
5分钟前
momo完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
糟糕的翅膀完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
戚雅柔完成签到 ,获得积分10
6分钟前
小马甲应助狂野晓蕾采纳,获得10
7分钟前
上官若男应助陶醉的手套采纳,获得10
7分钟前
海盗船长完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
狂野晓蕾发布了新的文献求助10
7分钟前
Owen应助狂野晓蕾采纳,获得10
8分钟前
狂野晓蕾完成签到,获得积分10
8分钟前
9分钟前
诸葛正豪发布了新的文献求助10
9分钟前
火星上惜天完成签到 ,获得积分10
9分钟前
Fluffy发布了新的文献求助10
10分钟前
Fluffy完成签到,获得积分10
10分钟前
11分钟前
zzt发布了新的文献求助10
11分钟前
白菜完成签到 ,获得积分10
12分钟前
孙哈哈完成签到 ,获得积分10
12分钟前
Cheney完成签到 ,获得积分10
12分钟前
fev123完成签到,获得积分10
14分钟前
Alex-Song完成签到 ,获得积分0
15分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3804223
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3349026
关于积分的说明 10341124
捐赠科研通 3065185
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1682974
邀请新用户注册赠送积分活动 808571
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 764600