Metal-Ferroelectric-Metal Structure for FeFET: Empowering High Performance in Data Storage Technology

장윤희; 정여진; Duy Phong Pham; 이준신

doi:https://doi.org/10.1007/s42341-024-00546-z

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자료유형: 학술저널

저자정보: 장윤희 (성균관대학교) 정여진 (성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과) Duy Phong Pham (Sungkyunkwan University) 이준신 (성균관대학교)

저널정보: 한국전기전자재료학회 Transactions on Electrical and Electronic Materials Transactions on Electrical and Electronic Materials Vol.25 No.4

발행연도: 2024.8

수록면: 393 - 399 (7page)

DOI: https://doi.org/10.1007/s42341-024-00546-z

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Ferroelectric field effect transistors (FeFETs) have emerged as a promising non-volatile memory technology because of its high r/w speeds, low power consumption. Among the various ferroelectric materials, hafinium-zirconium oxide (HZO) thin films are compatible with CMOS processes and maintain ferroelectric properties even at thickness below about 10 nm. Also, HZO film have large remanent polarization (Pr) of approximately 13 ~ 26 μC/cm 2 when positioned between titanium nitride (TiN) electrodes and have low crystallization temperature approximately 400 ℃ by atomic layer deposition (ALD). In HZO thin films, Wake-up effect is a significant challenge. To address this issue, ZrO 2 seed layer is inserted between the ferroelectric layer and the electrode, enhancing the ferroelectric properties with reported values of 22.3 μC/cm 2 for P r and 2.7 V for coercive voltage (V c ). This paper focus on properties of the HZO thin films, comparing with conventional ferroelectrics. Additionally, challenges and solutions related HZO thin films are being discussed with the aim of advancing ferroelectric memory devices.

#Ferroelectric field effect transistor #Non-volatile memory #HZO thin films #Remanent polarization #Wakeup effect

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