Impact of Wet Annealing on Ferroelectric Phase Formation and Phase Transition of HfO2–ZrO2 System

材料科学 铁电性 正交晶系 相变 相图 相(物质) 退火(玻璃) 电介质 凝聚态物理 分析化学(期刊) 结晶学 复合材料 光电子学 晶体结构 化学 物理 有机化学 色谱法
作者
Shigehisa Shibayama,Jotaro Nagano,Koji Asaka,Mitsuo Sakashita,Osamu Nakatsuka
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (5): 2203-2211 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsaelm.1c00171
摘要

Wet annealing of the ZrO2 thin film can promote martensitic phase transition, leading to the formation of the ferroelectric orthorhombic (o-) phase. However, the present remanent polarization does not achieve the corresponding material potential of ferroelectric ZrO2. In this study, to enhance the ferroelectricity of ZrO2 thin films, the o-phase formation mechanism by wet annealing was presented considering the thermodynamics by systematically investigating the impact of wet annealing on the HfO2–ZrO2 solid solution for promoting phase transition. The structural analysis results indicated that wet annealing at low and high temperatures can promote the martensitic transition of Zr-rich Hf1–xZrxO2 and Hf-rich Hf1–xZrxO2, respectively. In addition, the Zr content exhibiting strong ferroelectricity increased from 0% (HfO2) to 66%. We performed a quantitative estimation of the phase deconvolution through polarization-electric field simulations, incorporating the depolarization field model. According to the change in the phase fraction by wet annealing, all results can be qualitatively and clearly understood based on the phase diagram of the HfO2–ZrO2 system. The impact of wet annealing pertains to the film-thinning effect, which tends to increase the thermodynamic driving force. Finally, we discuss possible solutions to suppress the film-thinning effect by introducing OH ions and improving ZrO2 ferroelectricity.
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
星辰大海应助强风吹拂采纳,获得10
1秒前
黑白应助wuyanzu采纳,获得20
1秒前
HH完成签到,获得积分10
1秒前
怎见浮生不若梦完成签到,获得积分10
1秒前
Anxin完成签到,获得积分20
3秒前
Clouder完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
勤恳的皮卡丘完成签到,获得积分10
6秒前
ajun完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI5应助lenon采纳,获得10
7秒前
xyf完成签到,获得积分20
8秒前
xl²-B完成签到,获得积分10
9秒前
猪猪hero应助Wangyn采纳,获得10
11秒前
平淡砖头发布了新的文献求助10
11秒前
安详绿草完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
棉花糖完成签到,获得积分10
12秒前
深情安青应助清新的访冬采纳,获得10
13秒前
刚少kk完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
李故完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
Lucas应助TT2022采纳,获得10
17秒前
狂野元枫完成签到 ,获得积分10
17秒前
nulinuli完成签到 ,获得积分10
17秒前
Owen应助睡到自然醒采纳,获得10
18秒前
幸福的凤灵完成签到,获得积分10
19秒前
lenon发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI2S应助网安小趴菜采纳,获得10
19秒前
dzvd发布了新的文献求助10
19秒前
清新的访冬完成签到,获得积分20
20秒前
sgt发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
21秒前
lllyy完成签到,获得积分10
21秒前
HY关闭了HY文献求助
21秒前
高分求助中
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
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
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 3798813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3344550
关于积分的说明 10320522
捐赠科研通 3060978
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1679963
邀请新用户注册赠送积分活动 806813
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763386