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J-GLOBAL ID：201702259240900869   整理番号：17A0362450

多結晶HfO_2をベースにしたMIMスタックにおける粒界位置における導電性フィラメント形成:計算と物理的洞察【Powered by NICT】

Conductive filament formation at grain boundary locations in polycrystalline HfO₂ -based MIM stacks: Computational and physical insight

著者 (7件)： Shubhakar K. (Engineering Product Development (EPD), Singapore University of Technology and Design (SUTD), 8 Somapah Road, 487372, Singapore) ,  Mei S. (Engineering Product Development (EPD), Singapore University of Technology and Design (SUTD), 8 Somapah Road, 487372, Singapore) ,  Bosman M. (Institute of Materials Research and Engineering (IMRE), A*STAR (Agency for Science, Technology and Research), 2 Fusionopolis Way, 138634, Singapore) ,  Raghavan N. (Engineering Product Development (EPD), Singapore University of Technology and Design (SUTD), 8 Somapah Road, 487372, Singapore) ,  Ranjan A. (Engineering Product Development (EPD), Singapore University of Technology and Design (SUTD), 8 Somapah Road, 487372, Singapore) ,  O’Shea S.J. (Institute of Materials Research and Engineering (IMRE), A*STAR (Agency for Science, Technology and Research), 2 Fusionopolis Way, 138634, Singapore) ,  Pey K.L. (Engineering Product Development (EPD), Singapore University of Technology and Design (SUTD), 8 Somapah Road, 487372, Singapore)
資料名： Microelectronics Reliability  (Microelectronics Reliability)
巻： 64  ページ： 204-209  発行年： 2016年 
JST資料番号： C0530A  ISSN： 0026-2714  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高κ(HK)誘電体ベースの金属-絶縁体-金属(MIM)素子における抵抗スイッチングは,局所的に起こり,HK誘電体の構造と電気的性質の動的変化を伴う。多結晶HfO_2HK誘電体ベースのMIMデバイスでは,GB領域は多数の欠陥を含み,導電性/低抵抗経路の生成に有利な結晶粒界(GB)は抵抗スイッチングのためのパーコレーション経路の形成に重要な役割を果たしている。本研究では,TiN/HfO_2(5nm)/Pt MIMスタックにおける抵抗スイッチング(低抵抗状態(LRS)に対する高抵抗状態(HRS))プロセスをシミュレートするためのマルチフィジックスに基づく結合速度論的モンテカルロ有限要素モデル(KMC FEM)3Dパーコレーションフレームワークを提案した。KMC FEMモデルはLRS抵抗スイッチングにHRS中の導電性経路の形成に及ぼすGBの影響を述べた。添加では,このモデルを用いて,非晶質および多結晶HfO_2誘電体中の導電性フィラメント/経路形成の統計的分布を見出すことである。ナノメータスケールでHfO_2誘電体の特性に及ぼす導電性原子間力顕微鏡と透過型電子顕微鏡観察は,シミュレーション結果を補完した。結果は,LRS抵抗スイッチングにHRSは多結晶HfO_2におけるGB領域と非晶質HfO_2ベースMIMスタックにおけるランダムな位置で優先的に起きることを明確に示した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： モンテカルロ法 ,  パーコレーション ,  誘電体 ,  非晶質 ,  *多結晶 ,  速度論 ,  絶縁材料 ,  *導電性 ,  *結晶粒界 ,  絶縁体
準シソーラス用語： 透過型電子顕微鏡法 ,  導電性原子間力顕微鏡 ,  マルチフィジックス ,  抵抗スイッチング ,  *導電性フィラメント , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (2件)： RRAM ,  HfO_2誘電体

分類 (3件)： 半導体集積回路  (NC03162T) ,  酸化物薄膜  (BK14050P) ,  固体デバイス材料  (NC03020K)

タイトルに関連する用語 (8件)： 多結晶 ,  MIM ,  スタック ,  粒界 ,  導電性フィラメント ,  計算 ,  物理 ,  洞察