Termostabil'nyy segnetoelektrik HfO2 : Al2O3 (10:1) v SOI i SOS geterostrukturakh posle RTA obrabotok i utoncheniya kremniya okisleniem

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Обнаруженная ранее в 10–20 нм скрытом сегнетоэлектрическом слое HfO2:Al2O3 (10:1) структур кремний-на-изоляторе и кремний-на-сапфире орторомбическая фаза Pmn21 после отжигов при T > 950 ◦C 1 ч отсутствует после ступенчатых быстрых 30 с термообработок по данным малоугловой рентгеновской дифракции (GIXRD). Вместо нее формируются стабильные до 1000 ◦C напряженные текстурированные сегнетоэлектрические слои с ориентацией {111} для подложек кремния и {002} для сапфира соответственно в ромбоэдрической rR3 или орторомбической Pca21 фазах, неразличимых по GIXRD дифрактограммам. В пользу ромбоэдрической фазы rR3 свидетельствует большая остаточная поляризация в кремний-на-изоляторе структурах.

References

  1. U. Schroeder, M. H. Park, Th. Mikolajick, and Ch. S. Hwang, Nat. Rev. Mater. 7, 653 (2022); https://doi.org/10.1038/s41578-022-00431-2.
  2. A. A. Bassou, F. G. Figueiras, J. R. Fernandes, and P. B. Tavares, Applied Materials Today 41(12), 102465 (2024); https://doi.org/10.1016/j.apmt.2024.102465.
  3. H.-J. Lee, M. Lee, K. Lee, J. Jo, H. Yang, Y. Kim, S. C. Chae, U. Waghmare, and J. H. Lee, Science 369(6509), 1343 (2020); https://doi.org/10.1126/science.aba0067.
  4. J. Liao, W. Shi, J. Yang, S. Zhang, W. Yang, B. Wang, F. Yang, H. Xu, R. Xie, Y. Wang, Y. Zhou, and M. Liao, J. Alloys Compd. 1007, 176327 (2024); https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.176327.
  5. S. Lancaster, S. Slesazeck, and T. Mikolajick, IEEE Transactions on Materials for Electron Devices 1, 36 (2024); https://doi.org/10.1109/TMAT.2024.3423665.
  6. S. Lv, T. Cao, Z. Wang, T. Xie, S. Gao, G. Teobaldi, Q. Hu, and L.-M. Liu, Computational Materials Today 4, 100010 (2024); https://doi.org/10.1016/j.commt.2024.100010.
  7. A. Miakonkikh, A. Lomov, A. Rogozhin, K. Rudenko, V. Lukichev, D. Kiselev, and V. Popov, Phase transformation in ALD hafnia based layers for silicon-on-ferroelectric devices. 2020 Joint International EUROSOI Workshop and International Conference on Ultimate Integration on Silicon (EUROSOI-ULIS). IEEE Express, Date Added to IEEE Xplore: 09 March 2021, IEEE 9365298 (2020); doi: 10.1109/eurosoi-ulis49407.2020.9365298.
  8. V. A. Antonov, F. V. Tikhonenko, V. P. Popov, A. V. Miakonkikh, K. V. Rudenko, and V. A. Sverdlov, SolidState Electronics 215, 108821 (2023); https://doi.org/10.1016/j.sse.2023.108821.
  9. A. G. Chernikova, M. G. Kozodaev, D. V. Negrov, E. V. Korostylev, M. H. Park, U. Schroeder, C. S. Hwang, and A. M. Markeev, ACS Appl. Mater. Interfaces 10(3), 2701 (2018); https://doi.org/10.1021/acsami.7b15110.
  10. J. Okuno, T. Kunihiro, K. Konishi, Y. Shuto, F. Sugaya, M. Materano, T. Ali, M. Lederer, K. Kuehnel, K. Seidel, T. Mikolajick, U. Schroeder, M. Tsukamoto, and T. Umebayashi, IEEE Journal of the Electron Devices Society 10, 778 (2022); https://doi.org/0.1109/JEDS.2022.3187101.
  11. V. P. Popov, V. A. Antonov, F. V. Tikhonenko, A. V. Miakotnykh, and K. V. Rudenko, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 87(6), 760 (2023); https://doi.org/10.3103/S1062873823702210.
  12. V. Petˇr´ıˇcek, M. Duˇsek, and L. Palatinus, Zeitschrift fur Kristallographie – Crystalline Materials 229, 345 (2014); https://doi.org/10.1515/zkri-2014-1737.
  13. A. Le Bail, Powder Diffraction 20(04), 316 (2005); https://doi.org/10.1154/1.2135315.
  14. S. Cristoloveanu, I. Ionica, A. Diab, and F. Liu, ECS Transactions 50(5), 249 (2012); https://doi.org/10.1149/05005.0249ecst.
  15. B. Noheda, P. Nukala, and M. Acuautla, Nat. Mater. 22(5), 562 (2023); https://doi.org/10.1038/s41563-023-01507-2.
  16. V. Popov, M. Ilnitsky, V. Antonov, V. Vdovin, I. Tyschenko, A. Miakonkikh, and K. Rudenko, Solid State Electron 159, 63 (2019); https://doi.org/10.1016/j.sse.2019.03.036.
  17. V. P. Popov, V. A. Antonov, I. E. Tyschenko, V. I. Vdovin, A. K. Gutakovskii, A. V. Miakonkikh, and K. V. Rudenko, Sol. State Electronics 168, 107734 (2020); doi: 10.1016/j.sse.2019.107734; https://doi.org/10.1016/j.sse.2019.107734.
  18. V. P. Popov, F. V. Tikhonenko, V. A. Antonov, K. A. Tolmachev, A. A. Lomov, A. V. Miakonkikh, and K. V. Rudenko, Solid State Electronics 194, 108348 (2022); https://doi.org/10.1016/j.sse.2022.108348.
  19. Y. Wei, P. Nukala, M, Salverda, S. Matzen, H. J. Zhao, J. Momand, A. S. Everhardt, G. Agnus, G. R. Blake,P. Lecoeur, B. J. Kooi, J. Iniguez, B. Dkhil, and B. Noheda, Nat. Mater. 17(12), 1095(2018); https://doi.org/10.1038/s41563-018-0196-0.
  20. A. Petraru, Oj Gronenberg, U. Sch¨urmann, L. Kienle, R. Droopad, and H. Kohlstedt, ACS Appl. Mater. Interfaces 16, 42534 (2024); https://doi.org/10.1021/acsami.4c10423.
  21. N. Kaiser, Y. J. Song, T. Vogel, E. Piros, T. Kim, P. Schreyer, S. Petzold, R. Valenti, and L. Alff, Appl. Electron. Mater. 5, 754 (2023); https://doi.org/10.1021/acsaelm.2c01255.
  22. N. Schmidt, N. Kaiser, T. Vogel, E. Piros, S. Karth¨auser, R. Waser, L. Alff, and R. Dittmann, Adv. Electron. Mater. 10, 2300693 (2024); https://doi.org/10.1002/aelm.202300693.
  23. V. Popov, F. Tikhonenko, V. Antonov, I. Tyschenko, A. Miakonkikh, S. Simakin, and K. Rudenko, Nanomaterials 11(2), 291 (2021); https://www.mdpi.com/2079-4991/11/2/291.
  24. M. O. Hill, J. S. Kim, M. L. Muller, D. Phuyal, S. Taper, M. Bansal, M. T. Becker, B. Bakhit, T. Maity, B. Monserrat, G. Di Martino, N. Strkalj, and J. L. MacManus-Driscoll, Adv. Mater. 36, 2408572 (2024); https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202408572.
  25. M. Tarkov, F. Tikhonenko, V. Antonov, V. Popov, A. Miakonkikh, and K. Rudenko, Nanomaterials 12, 4488 (2022); https://doi.org/10.3390/nano12244488

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».