CHANGING THE PROPERTIES OF Hf0.5Zr0.5O2 DURING CYCLIC REPOLARIZATION OF FERROELECTRIC CAPACITORS WITH DIFFERENT ELECTRODE MATERIALS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The interest in the ferroelectric non-volatile memory as a candidate for low power consumption electronic memories was raised after the discovery of ferroelectricity in hafnium oxide. Doping by different elements of hafnia films allows improving their ferroelectric properties. In this work, the transport experiments are combined with the simulations to study the evolution of ferroelectric properties and the mean distance between oxygen vacancies during the endurance of hafnium-zirconium oxide in metal-ferroelectric-metal structures to study the impact of different metal electrodes.

About the authors

T. M. Zalyalov

Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: timz@isp.nsc.ru
Russian Federation, 630090, Novosibirsk; 630090, Novosibirsk

D. R. Islamov

Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Author for correspondence.
Email: timz@isp.nsc.ru
Russian Federation, 630090, Novosibirsk; 630090, Novosibirsk

References

  1. D. Bondurant, Ferroelectrics 112, 273 (1990).
  2. T. S. B¨oscke, J. M¨uller, D. Br¨auhaus et al., Appl. Phys. Lett. 99, 102903 (2011).
  3. T. S. B¨oscke, S. Teichert, D. Br¨auhaus et al., Appl. Phys. Lett. 99, 112904 (2011).
  4. X. Sang, E.D. Grimley, T. Schenk et al., Appl.Phys. Lett. 106, 162905 (2015).
  5. M. Trentzsch, S. Flachowsky, R. Richter et al., IEEE IEDM, 11.5.1 (2016).
  6. S. Mueller, J. Muller, U. Schroeder et al., IEEE Trans.Device Mater.Reliab. 13, 93 (2013).
  7. M. Pesiˇc, F.P.G. Fengler, S. Slesazeck et al., IEEE IRPS, MY–3–1 (2016).
  8. U. Schroeder, E. Yurchuk, J. M¨uller et al., Jpn. J. Appl.Phys. 53, 08LE02 (2014).
  9. H. J. Kim, M.H. Park, Y. J. Kim et al., Nanoscale 8, 1383 (2016).
  10. Y. Lee, H. Alex Hsain, S. S. Fields et al., Appl.Phys. Lett. 118, 012903 (2021).
  11. M.G. Kozodaev, A.G. Chernikova, E.V. Korostylev et al., J.Appl.Phys. 125, 034101 (2019).
  12. M. I. Popovici, A.M. Walke, J. Bizindavyi et al., ACS Appl.Electron.Mater. 4, 1823 (2022).
  13. M.H. Park, H. J. Kim, Y. J. Kim et al., Phys. Status Solidi (RRL) 8, 532 (2014).
  14. S. S. Fields, S. W. Smith, S. T. Jaszewski et al., J.Appl.Phys. 130, 134101 (2021).
  15. A.G. Chernikova, M.G. Kozodaev, R.R. Khakimov et al., Appl.Phys. Lett. 117, 192902 (2020).
  16. S. Migita, H. Ota, H. Yamada et al., Jpn. J.Appl. Phys. 57, 04FB01 (2018).
  17. S.W. Smith, A.R. Kitahara, M.A. Rodriguez et al., Appl.Phys. Lett. 110, 072901 (2017).
  18. M.H. Park, H. J. Kim, Y. J. Kim et al., Appl.Phys. Lett. 105, 072902 (2014).
  19. T. Shimizu, T. Yokouchi, T. Shiraishi et al., Jpn. J. Appl.Phys. 53, 09PA04 (2014).
  20. M. Hyuk Park, H. Joon Kim, Y. Jin Kim et al., Appl. Phys. Lett. 102, 112914 (2013).
  21. M.H. Park, H. J. Kim, Y. J. Kim et al., Appl.Phys. Lett. 104, 072901 (2014).
  22. T. Shimizu, T. Yokouchi, T. Oikawa et al., Appl. Phys. Lett. 106, 112904 (2015).
  23. G. Karbasian, R. dos Reis, A.K. Yadav et al., Appl. Phys. Lett. 111, 022907 (2017).
  24. T.M. Zalyalov and D.R. Islamov, 2022 IEEE EDM, 48 (2022).
  25. К.А. Насыров, В.А. Гриценко, ЖЭТФ 139, 1172 (2011).
  26. D.R. Islamov, V.A. Gritsenko, C.H. Cheng et al., Appl.Phys. Lett. 105, 222901 (2014).
  27. V.A. Gritsenko, T.V. Perevalov, and D.R. Islamov, Phys.Rep. 613, 1 (2016).
  28. V.A. Gritsenko and A.A. Gismatulin, Appl.Phys. Lett. 117, 142901 (2020).
  29. D.R. Islamov, T.V. Perevalov, V.A. Gritsenko et al., Appl.Phys. Lett. 106, 102906 (2015).
  30. Д.Р. Исламов, А.Г. Черникова, М. Г. Козодаев и др., Письма в ЖЭТФ 102, 610 (2015).
  31. D.R. Islamov, V.A. Gritsenko, T.V. Perevalov et al., Acta Mater. 166, 47 (2019).
  32. Д.Р. Исламов, В.А. Гриценко, А. Чин, Автометрия 53, 102 (2017).
  33. A.A. Pil’nik, A.A. Chernov, and D.R. Islamov, Sci.Rep. 10, 15759 (2020).
  34. J. M¨uller, T. S. B¨oscke, D. Br¨auhaus et al., Appl. Phys. Lett. 99, 112901 (2011).
  35. P. Nukala, M. Ahmadi, Y. Wei et al., Science 372, 630 (2021).
  36. H.C. Barshilia, M. S. Prakash, A. Poojari et al., Thin Solid Films 460, 133 (2004).
  37. R. Alcala, M. Materano, P.D. Lomenzo et al., Adv. Funct.Mater. 33, 2303261 (2023).
  38. E.D. Grimley, T. Schenk, X. Sang et al., Adv.Electron. Mater. 2, 1600173 (2016).
  39. R. Alcala, F. Mehmood, P. Vishnumurthy et al., IEEE IMW (2022).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».