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

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

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.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

А. Бугаев

Институт физики, Санкт-Петербургский государственный университет

Autor responsável pela correspondência
Email: bugaev.sasha99@mail.ru
Rússia, г. Санкт-Петербург, г. Петергоф

А. Конашук

Институт физики, Санкт-Петербургский государственный университет

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

Е. Филатова

Институт физики, Санкт-Петербургский государственный университет

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

Bibliografia

  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.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Experimental and calculated diffractograms of samples: unburned (1), annealed at 850 (2) and 1000°C (3).

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

Baixar (22KB)
Metadados
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).

Baixar (22KB)
Metadados
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).

Baixar (113KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024