Towards wake-up free ferroelectrics and scaling: Al-doped HZO and its crystallographic texture

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Ayse Sünbül - , Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Autor:in)
  • David Lehninger - , Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Autor:in)
  • Amir Pourjafar - , Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Autor:in)
  • Shouzhuo Yang - , Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Autor:in)
  • Franz Müller - , Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Autor:in)
  • Ricardo Olivo - , Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Autor:in)
  • Thomas Kämpfe - , Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Autor:in)
  • Konrad Seidel - , Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Autor:in)
  • Lukas Eng - , Institut für Angewandte Physik (IAP), Professur für Experimentalphysik/Photophysik (Autor:in)
  • Maximilian Lederer - , Institut für Angewandte Physik (IAP), Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (Autor:in)

Abstract

Ferroelectric (FE) hafnium zirconium oxide (HZO) is an excellent candidate for data storage applications. However, it has some reliability limitations such as imprint and retention. Herein, we explore Al doping of HZO to overcome these limitations. FE behavior is tuned by the aluminum (Al) concentrations in the films and by annealing temperature. A correlation is done between electrical behavior, crystallographic texture, and FE phases determined by grazing-incidence X-ray diffraction (GIXRD) measurements. Reduced coercive field (2Ec) values and wake-up free HZO-based ferroelectrics are explored. We show the tunability of remanent polarization (2Pr) and 2Ec with respect to Al-doping concentration and anneal temperature, hence crystallographic texture.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer100110
Seitenumfang5
FachzeitschriftMemories - Materials, Devices, Circuits and Systems
Jahrgang8 (2024)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 7 Mai 2024
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

ORCID /0000-0002-2484-4158/work/175744102

Schlagworte

Schlagwörter

  • Crystallographic texture, Ferroelectric, Hafnium oxide, Scaling