Los materiales ferroeléctricos a base de óxido de hafnio son candidatos prometedores para dispositivos a nanoescala de próxima generación debido a su integración en la electrónica de silicio.
En un estudio publicado en Science , investigadores del Instituto de Microelectrónica de la Academia China de Ciencias (IMECAS) y del Instituto de Física de la CAS descubrieron un ferroeléctrico romboédrico estable Hf(Zr)+x O2 que exhibe un campo coercitivo ultrabajo.
El alto campo coercitivo intrínseco de la fluorita ferroeléctrica Hf(Zr)O2 Los dispositivos conducen a un voltaje de funcionamiento incompatible con nodos de tecnología avanzada y resistencia limitada. En este trabajo, una fase r ferroeléctrica estable Hf(Zr)1+x O2 Material que reduce eficazmente la barrera de conmutación de dipolos ferroeléctricos en HfO2 Se descubrieron materiales basados en.
La microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM) verificó la intercalación del exceso de átomos de Hf(Zr) dentro de los sitios huecos, formando una matriz ordenada. Los cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) proporcionaron información sobre el mecanismo subyacente por el cual los átomos intercalados estabilizan la fase ferroeléctrica y reducen su barrera de conmutación.
Los dispositivos ferroeléctricos basados en la fase r Hf(Zr)1+x O2 exhiben un campo coercitivo ultrabajo (~0,65 MV/cm), un valor alto de polarización remanente (Pr) de 22 μC/cm 2 , un pequeño campo de polarización de saturación (1,25 MV/cm) y alta resistencia (10 12 ciclos).
El trabajo tiene aplicaciones en chips de memoria de bajo coste y larga duración.
Más información: Yuan Wang et al, Una fase romboédrica estable en un condensador ferroeléctrico Hf(Zr) 1+ x O 2 con campo coercitivo ultrabajo, Ciencia (2023). DOI:10.1126/ciencia.adf6137
Información de la revista: Ciencia
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
