학술지
Improvement in nonvolatile memory operations for metal-ferroelectric-insulator-semiconductor capacitors using HfZrO2 and ZrO2 thin films as ferroelectric and insulator layers
Metal-ferroelectric-insulator-semiconductor (MFIS) capacitors were characterized to elucidate the optimum design schemes for the ferroelectric field-effect transistor applications. The Hf1-x Zr x O2 (HZO) thin films (18 nm) were prepared on the SiO2 and ZrO2 insulator layers (ILs) with different film thicknesses. The choice of 10 nm thick ZrO2 IL was found to be an optimum condition to properly balance between the values of electric fields applied to the HZO (E HZO) and ZrO2 (E IL) layers, leading to effective improvement in capacitance coupling ratio and to suppression of charge injection for the MFIS capacitors. Furthermore, the crystalline natures of the crystallized HZO films were also found to be strategically controlled on the ZrO2 ILs, which can additionally enhance the E HZO with reducing the E IL. As consequences, the MFIS capacitors using 10 nm thick ZrO2 IL exhibited the ferroelectric memory window as large as 2.5 V at an application of 짹5 V, which corresponds to 2.7 times wider value, compared to that obtained from the device using 2 nm thick SiO2 IL. Long-time memory retention and robust program endurance were also verified for the fabricated MFIS capacitors.
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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