Формирование полярной сегнетоэлектрической фазы в пленках HfO2 в зависимости от условий отжига и химических свойств примесей

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Методом Ритвельда проведен количественный фазовый анализ активного слоя HfO2 в слоистых структурах Si-sub./SiO2/HfO2/TiN в зависимости от температуры отжига и сорта легирующей примеси. Дополнительно проведены исследования кристаллической структуры HfO2 методом просвечивающей электронной микроскопии. Обнаружена связь между валентностью примеси и формирующимися в пленке HfO2 кристаллическими фазами. Показано, что легирование Al с последующим высокотемпературным отжигом в хорошей степени предотвращает образование тетрагональной фазы (пр. гр. P42/nmc) в пользу формирования полярной орторомбической фазы (пр. гр. Pca21). Полученные результаты могут быть применены при синтезе сегнетоэлектрических пленок на основе HfO2 для их использования в энергонезависимых системах памяти.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

А. Бугаев

Институт физики, Санкт-Петербургский государственный университет

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: bugaev.sasha99@mail.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург, г. Петергоф

А. Конашук

Институт физики, Санкт-Петербургский государственный университет

Email: bugaev.sasha99@mail.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург, г. Петергоф

Е. Филатова

Институт физики, Санкт-Петербургский государственный университет

Email: bugaev.sasha99@mail.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург, г. Петергоф

Әдебиет тізімі

  1. Böscke T.S., Müller J., Bräuhaus D. et al. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. P. 102903. https://doi.org/10.1063/1.3634052
  2. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. // Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979. 640 с.
  3. Mikolajick T., Slesazeck S., Mulaosmanovic H. et al. // J. Appl. Phys. 2021. V. 129. P. 100901. https://doi.org/10.1063/5.0037617
  4. Starschich S., Boettger U. // J. Mater. Chem. C. 2017. V. 5. P. 333. https://doi.org/10.1039/C6TC04807B
  5. Park M.H., Schenk T., Fancher C.M. et al. // J. Mater. Chem. C. 2017. https://doi.org/10.1039/C7TC01200D
  6. Кржижановская М.Г., Фирсова В.А., Бубнова Р.С. // Применение метода Ритвельда для решения задач порошковой дифрактометрии. Учебное пособие. СПб.: Санкт-Петербургский университет, 2016.
  7. https://luttero.github.io/maud/
  8. Park M.H., Kim H.J., Kim Y.J. et al. // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 102. P. 242905. https://doi.org/10.1063/1.4811483
  9. Yang H., Lee H.J., Jo J. et al. // Phys. Rev. Appl. 2020. V. 14. P. 064012. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.14.064012
  10. Yang Y., Zhu W., Ma T.P., Stemmer S. // J. Appl. Phys. 2004. V. 95. P. 3772. https://doi.org/10.1063/1.1652240
  11. Koo J., Lee J., Kim S. et al. // J. Korean Phys. Soc. 2005. V. 47. P. 501.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Experimental and calculated diffractograms of samples: unburned (1), annealed at 850 (2) and 1000°C (3).

Жүктеу (24KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Experimental and calculated diffractograms of samples: annealed at 1000°C (1), annealed at 1000°C with an admixture of Si (2).

Жүктеу (22KB)
Метадеректер
4. 3. Experimental and calculated diffractograms of samples: unburned (1), unburned with an admixture of Al (2), annealed at 850°C with an admixture of Al (3).

Жүктеу (22KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. TEM images of samples: annealed at 1000°C (a), annealed at 1000°C with an admixture of Si (b) and annealed at 850°C with an admixture of Al (c).

Жүктеу (113KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024