Hf1−xZrxO2/ZrO2 nanolaminate thin films as a high‑κ dielectric
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F21%3A00551091" target="_blank" >RIV/68378271:_____/21:00551091 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1021/acsaelm.1c01105" target="_blank" >https://doi.org/10.1021/acsaelm.1c01105</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acsaelm.1c01105" target="_blank" >10.1021/acsaelm.1c01105</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Hf1−xZrxO2/ZrO2 nanolaminate thin films as a high‑κ dielectric
Popis výsledku v původním jazyce
We investigated dielectric and structural properties of ~10 nm thin films consisting of stacked 1 nm thin ferroelectric (FE) Hf1−xZrxO2 (HZO(x)) and antiferroelectric (AFE) ZrO2 layers. At x < 0.5, the measurements of polarization vs electric field revealed pure FE hysteresis loops, whereas at x > 0.5, pinched hysteresis loops with some remnant polarization were observed, which indicate a coexistence of FE and AFE orderings. In this way, we demonstrate that the coexistence of FE and AFE orderings can be controlled by adjusting the composition of HZO(x) layers in the HZO(x)/ZrO2 nanolaminate films. At x = 0.5, the dielectric constant is ~ 60 in nanolaminate films, which is much higher than that of the conventional HZO(x) solid solution thin films. Structural investigations confirm a coexistence of polar orthorhombic and nonpolar tetragonal structures, which is consistent with the observed polarization hysteresis loops.
Název v anglickém jazyce
Hf1−xZrxO2/ZrO2 nanolaminate thin films as a high‑κ dielectric
Popis výsledku anglicky
We investigated dielectric and structural properties of ~10 nm thin films consisting of stacked 1 nm thin ferroelectric (FE) Hf1−xZrxO2 (HZO(x)) and antiferroelectric (AFE) ZrO2 layers. At x < 0.5, the measurements of polarization vs electric field revealed pure FE hysteresis loops, whereas at x > 0.5, pinched hysteresis loops with some remnant polarization were observed, which indicate a coexistence of FE and AFE orderings. In this way, we demonstrate that the coexistence of FE and AFE orderings can be controlled by adjusting the composition of HZO(x) layers in the HZO(x)/ZrO2 nanolaminate films. At x = 0.5, the dielectric constant is ~ 60 in nanolaminate films, which is much higher than that of the conventional HZO(x) solid solution thin films. Structural investigations confirm a coexistence of polar orthorhombic and nonpolar tetragonal structures, which is consistent with the observed polarization hysteresis loops.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2021
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
2637-6113
Svazek periodika
3
Číslo periodika v rámci svazku
12
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
9
Strana od-do
5632-5640
Kód UT WoS článku
000731616400001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85121727624