超薄強誘電体/誘電体キャパシタにおけるオン/オフ負性容量のスイッチング【JST・京大機械翻訳】

Acharya Jagaran; Goul Ryan; Wilt Jamie; Wu Judy

文献

J-GLOBAL ID：202002246748606742 整理番号：20A0625806

超薄強誘電体/誘電体キャパシタにおけるオン/オフ負性容量のスイッチング【JST・京大機械翻訳】

Switching On/Off Negative Capacitance in Ultrathin Ferroelectric/Dielectric Capacitors

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巻： 12 号： 8 ページ： 9902-9908 発行年： 2020年
JST資料番号： W2329A ISSN： 1944-8244 CODEN： AAMICK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

強誘電体(FE)と誘電体(デ)絶縁体二層スタックは低電力マイクロエレクトロニクスデバイス用の有望なゲートを提供する。FE偏光スイッチングを完全に実現するために,DE層はFE/DE二層スタックにおいて極薄でなければならない。これに動機付けて,本研究では,全FE/DEスタック厚さ<3~4nmの真空原子層堆積(ALD)を用いたFe/FeO_x/Al_2O_3/Fe FE/DE二層キャパシタの初めての成功した作製と特性化を示した。FE/DE二層キャパシタの発生における重要な同調パラメータは,底部Fe電極とALD-Al_2O_3DE層の間のAl濡れ層の厚さである。1.0nmを超える厚さにおいて,2.2nm厚のALD-Al_2O_3の高品質の従来のDEキャパシタを,1.0nmの有効酸化物厚さを有するAl_2O_3バルク単結晶に対してε_r~9.2に近い誘電率(ε_r)~8.0で得た。Al濡れ層厚を1.0nm以下に減少させることにより,厚さ1~2nmの薄い強誘電体FeO_x界面層が形成され,静電容量を持つFeO_x/Al_2O_3FE/DE二層キャパシタの達成を可能にした。全ての強誘電材料は圧電性であるので,負の静電容量のオン/オフの動的スイッチングが,電気双極子の操作を通して,極薄FE/DEキャパシタ上に外部力を印加することにより達成できることを示した。この結果は,極薄FE/DE二層キャパシタを生成するための実行可能なアプローチを提供するだけでなく,低消費電力マイクロエレクトロニクスへの有望な解決策を提供する。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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LCR部品 , 静電機器

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