Precise control of fatigue, wake-up, charge injection, and break-down in Hf0.5Zr0.5O2-based ferroelectric memories

铁电性 电场 极化(电化学) 材料科学 电介质 光电子学 介电常数 泄漏(经济) 电气工程 物理 化学 工程类 量子力学 物理化学 经济 宏观经济学
作者
Nannan Liu,Chunlai Luo,Hongdi Wu,Yecheng Ding,Xubing Lu,Z. B. Yan,Jun‐Ming Liu,Guoliang Yuan
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:124 (19) 被引量:12
标识
DOI:10.1063/5.0207501
摘要

Hf0.5Zr0.5O2 (HZO) thin films are promising for applications in ferroelectric memories. However, these materials often face challenges, such as polarization fluctuations (e.g., fatigue and wake-up) and electric break-down incidents during the “1/0” write/read cycles, hindering their industrial application. Herein, fatigue, wake-up, and electric break-down seriously depend on both the electric field for polarization switching (Es) and the charge accumulation in the HZO film. More and more charges pin ferroelectric domains, and the sub-switching polarization introduces serious ferroelectric fatigue during the 1010 write/read cycles at Es ∼ 1.2Ec, where Ec is a ferroelectric coercive field. On the contrary, new charges increase rather slowly, and complete polarization switching is realized during the 1010 cycles at Es ∼ 1.5Ec, so the HZO film presents excellent polarization stability. A high Es ∼ 2Ec introduces the strong wake-up effect first; however, the serious charge accumulation largely increases leakage current and quickly introduces an electric break-down of the HZO film. Furthermore, it was found that the leakage current and dielectric permittivity can effectively monitor the charge accumulation and provide an early warning for fatigue and electric break-down.
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
充电宝的应助被juzi采纳,获得10
刚刚
12发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
mission完成签到,获得积分10
1秒前
KYDD完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ni发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
qing发布了新的文献求助10
1秒前
lulala发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
阿喵完成签到,获得积分10
3秒前
阿莫尔完成签到,获得积分10
4秒前
沉沉叠叠完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Wangguanbo完成签到,获得积分10
4秒前
小薛完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
如常发布了新的文献求助10
4秒前
张续发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
雨中客发布了新的文献求助10
5秒前
NexusExplorer的应助被小不58采纳,获得30
5秒前
5秒前
5秒前
wyy完成签到,获得积分10
6秒前
深情的灵寒的应助被LLLL采纳,获得10
6秒前
sheng杜笙笙完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
阿水发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
顾矜的应助被大雪纷纷采纳,获得20
7秒前
7秒前
7秒前
Elisa完成签到 ,获得积分10
7秒前
orixero的应助被我蛮夷也采纳,获得10
8秒前
精明问寒发布了新的文献求助10
8秒前
chamoo完成签到 ,获得积分10
8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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Transcriptional Profiling Shows that Gcn4p Is a Master Regulator of Gene Expression during Amino Acid Starvation in Yeast 750
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8126362
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9529486
关于积分的说明 21579050
捐赠科研通 7706359
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3416728
关于科研通互助平台的介绍 2542408
邀请新用户注册赠送积分活动 2457883