A stable rhombohedral phase in ferroelectric Hf(Zr) 1+ x O 2 capacitor with ultralow coercive field

铁电性 材料科学 矫顽力 光电子学 扫描透射电子显微镜 透射电子显微镜 凝聚态物理 纳米技术 冶金 电介质 物理
作者
Yuan Wang,Lei Tao,Roger Guzmán,Qing Luo,Wu Zhou,Yang Yang,Yingfen Wei,Yu Liu,Pengfei Jiang,Yuting Chen,Shuxian Lv,Yaxin Ding,Wei Wei,Tiancheng Gong,Yan Wang,Qi Liu,Shixuan Du,Ming Liu
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science (AAAS)]
卷期号:381 (6657): 558-563 被引量:18
标识
DOI:10.1126/science.adf6137
摘要

Hafnium oxide-based ferroelectric materials are promising candidates for next-generation nanoscale devices because of their ability to integrate into silicon electronics. However, the intrinsic high coercive field of the fluorite-structure oxide ferroelectric devices leads to incompatible operating voltage and limited endurance performance. We discovered a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS)-compatible rhombohedral ferroelectric Hf(Zr)1+xO2 material rich in hafnium-zirconium [Hf(Zr)]. X-ray diffraction combined with scanning transmission electron microscopy reveals that the excess Hf(Zr) atoms intercalate within the hollow sites. We found that the intercalated atoms expand the lattice and increase the in-plane and out-of-plane stresses, which stabilize both the rhombohedral phase (r-phase) and its ferroelectric properties. Our ferroelectric devices, which are based on the r-phase Hf(Zr)1+xO2, exhibit an ultralow coercive field (~0.65 megavolts per centimeter). Moreover, we achieved a high endurance of more than 1012 cycles at saturation polarization. This material discovery may help to realize low-cost and long-life memory chips.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
1秒前
韩文强完成签到,获得积分10
1秒前
dd完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
谦让谷槐发布了新的文献求助10
2秒前
cctv18应助洇澧采纳,获得10
2秒前
风趣的jyy完成签到 ,获得积分20
2秒前
向日葵完成签到 ,获得积分10
2秒前
gao完成签到,获得积分20
4秒前
庾傀斗发布了新的文献求助10
5秒前
研友_LmAvmL发布了新的文献求助10
5秒前
可可发布了新的文献求助10
5秒前
Mike001发布了新的文献求助10
5秒前
梨梨关注了科研通微信公众号
7秒前
Mike001发布了新的文献求助50
7秒前
hoshi1018完成签到,获得积分10
7秒前
酷波er应助洇澧采纳,获得10
7秒前
Mike001发布了新的文献求助10
8秒前
庾傀斗完成签到,获得积分10
11秒前
包容菲鹰完成签到 ,获得积分10
15秒前
兔子不爱吃胡萝卜完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
baronge完成签到,获得积分20
16秒前
欢喜念双发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
思源应助生动日记本采纳,获得10
18秒前
chemier027完成签到,获得积分10
19秒前
samuel发布了新的文献求助30
19秒前
一只滦完成签到,获得积分10
21秒前
nainai发布了新的文献求助10
22秒前
晓晓来了发布了新的文献求助20
23秒前
高贵邓邓发布了新的文献求助10
23秒前
英姑应助棉花采纳,获得10
25秒前
25秒前
冷傲迎梦发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
梨梨发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
xiaoxi完成签到 ,获得积分10
32秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2397025
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2098986
关于积分的说明 5290517
捐赠科研通 1826563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910580
版权声明 560023
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486752