Atomic tailoring of low-thermal-budget and nearly wake-up-free ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 nanoscale thin films by atomic layer annealing

铁电性 材料科学 原子层沉积 退火(玻璃) 薄膜 无定形固体 单层 电介质 光电子学 结晶度 纳米技术 复合材料 结晶学 化学
作者
Teng-Jan Chang,Yu‐Sen Jiang,Sheng‐Han Yi,Chun-Yi Chou,Chin-I Wang,Hsin-Chih Lin,Miin‐Jang Chen
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:591: 153110-153110 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.153110
摘要

• Ferroelectric (FE) Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 (HZO) is treated with atomic layer annealing (ALA). • The ALA process upon HfO 2 monolayer induces superior crystalline and FE properties. • Insignificant wake-up effect is achieved in HZO thin films without post annealing. In recent years, ferroelectric hafnium zirconium oxide (Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 , HZO) has emerged as a promising candidate for nonvolatile memory and energy storage devices. A low thermal budget technique for achieving sub-10 nm HZO thin films with pronounced ferroelectricity is highly demanded for ferroelectric applications such as advanced semiconductor technology nodes. In this paper, the atomic layer annealing (ALA) technique, which is the in situ He/Ar plasma treatment incorporated into the atomic layer deposition cycle, is demonstrated to achieve the transformation from amorphous to orthorhombic phase in sub-10 nm HZO layers without the need of any high-temperature post annealing. As compared with the ALA process conducted on each ZrO 2 monolayer, the ALA treatment performed on each HfO 2 monolayer is much preferred in terms of superior crystallinity and ferroelectric properties of the HZO thin films. Hence a high remanent polarization together with a nearly wake-up-free property are accomplished in the HZO layer. The study demonstrates ALA is an effective technique to realize the atomic tailoring of crystalline quality and ferroelectric/dielectric characteristics of nanoscale thin films at a low temperature, which is very favorable in a variety of applications including biomedical, wearable, and nanoelectronic devices, in which a low thermal budget process is required.
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
小魔女完成签到,获得积分10
刚刚
端端仔完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
乎乎完成签到,获得积分10
1秒前
尺八发布了新的文献求助10
1秒前
ll完成签到,获得积分10
1秒前
嘿嘿完成签到,获得积分10
1秒前
背后妙旋发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Hilda007应助清樂采纳,获得10
3秒前
爱吃粑粑完成签到,获得积分10
4秒前
白熊爱吃冰淇淋完成签到 ,获得积分10
4秒前
oc666888完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
asdfqwer完成签到,获得积分0
5秒前
好运连连完成签到 ,获得积分10
5秒前
Copyright应助chenxiang采纳,获得10
5秒前
大熊完成签到,获得积分10
5秒前
SherlockJia发布了新的文献求助10
5秒前
淡淡从阳完成签到,获得积分10
6秒前
时月完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
英姑应助缥缈的绿兰采纳,获得10
8秒前
8秒前
背后妙旋完成签到,获得积分10
9秒前
加油发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.3应助lio采纳,获得10
10秒前
crq完成签到,获得积分10
10秒前
Lsy完成签到,获得积分10
10秒前
无心的夏烟完成签到,获得积分10
10秒前
科研啊科研完成签到,获得积分10
10秒前
Auditor完成签到 ,获得积分10
11秒前
美满荧荧完成签到,获得积分10
11秒前
天鹅有罪完成签到 ,获得积分10
12秒前
唠叨的访文完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
开放芝麻完成签到 ,获得积分10
12秒前
Yhhh完成签到,获得积分10
13秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7253146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875268
关于积分的说明 18735959
捐赠科研通 6933704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199860
关于科研通互助平台的介绍 2374614
邀请新用户注册赠送积分活动 2174531