HfO2-Al2O3 Dielectric Layer for a Performing Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor Structure with a Ferroelectric 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O-3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 Thin Film
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F20%3A10423249" target="_blank" >RIV/00216208:11320/20:10423249 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=X2HDe3I7.l" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=X2HDe3I7.l</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acsaelm.0c00480" target="_blank" >10.1021/acsaelm.0c00480</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
HfO2-Al2O3 Dielectric Layer for a Performing Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor Structure with a Ferroelectric 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O-3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 Thin Film
Popis výsledku v původním jazyce
In this work, the ferroelectric and fatigue characteristics of Au/0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O-3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3(BCZT)/Si metal-ferroelectric-semiconductor (MFS) structures are investigated. Moreover, the effect of introducing a thin dielectric HfO2-Al2O3 (HAO) layer with different thicknesses between the BCZT layer and the Si substrate on the ferroelectric characteristics in the metal-ferroelectric-insulator-semiconductor (MFIS) configuration is evaluated. It is evidenced that the insertion of the HAO layer with a thickness of 8 nm improves the memory window of the capacitance-voltage (C-V) curves by 106% compared to the value obtained in the MFS structure and reduces the leakage currents. Furthermore, the Au/BCZT/HAO (8 nm)/Si structure shows a remarkable remnant polarization (P-r) of 7.8 mu C/cm(2), with a coercive voltage of 1.9 V. The obtained value for P-r corresponds to a six times enhancement when compared to the value obtained in the Au/BCZT/Si structure. In addition, the fatigue studies reveal that the P-r obtained in the Au/BCZT/HAO/Si structure slightly decreases (3%) with continuous cycling, up to 10(9) cycles. The present work evidences that Au/BCZT/HAO/Si structures are promising for nonvolatile memory applications.
Název v anglickém jazyce
HfO2-Al2O3 Dielectric Layer for a Performing Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor Structure with a Ferroelectric 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O-3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 Thin Film
Popis výsledku anglicky
In this work, the ferroelectric and fatigue characteristics of Au/0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O-3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3(BCZT)/Si metal-ferroelectric-semiconductor (MFS) structures are investigated. Moreover, the effect of introducing a thin dielectric HfO2-Al2O3 (HAO) layer with different thicknesses between the BCZT layer and the Si substrate on the ferroelectric characteristics in the metal-ferroelectric-insulator-semiconductor (MFIS) configuration is evaluated. It is evidenced that the insertion of the HAO layer with a thickness of 8 nm improves the memory window of the capacitance-voltage (C-V) curves by 106% compared to the value obtained in the MFS structure and reduces the leakage currents. Furthermore, the Au/BCZT/HAO (8 nm)/Si structure shows a remarkable remnant polarization (P-r) of 7.8 mu C/cm(2), with a coercive voltage of 1.9 V. The obtained value for P-r corresponds to a six times enhancement when compared to the value obtained in the Au/BCZT/Si structure. In addition, the fatigue studies reveal that the P-r obtained in the Au/BCZT/HAO/Si structure slightly decreases (3%) with continuous cycling, up to 10(9) cycles. The present work evidences that Au/BCZT/HAO/Si structures are promising for nonvolatile memory applications.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/LM2018116" target="_blank" >LM2018116: Laboratoř fyziky povrchů - Optická dráha pro výzkum materiálů</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2020
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS
ISSN
2637-6113
e-ISSN
—
Svazek periodika
2
Číslo periodika v rámci svazku
9
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
8
Strana od-do
2780-2787
Kód UT WoS článku
000575420800012
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85093665729