Belege für die Bewegung von Sauerstoffvacanzen während des Wachwerdens in ferroelektrischem Hafniumoxid

Der Wachwerdungseffekt, der im ferroelektrischen Hafniumoxid beobachtet wird, wird in yttriumdotiertem Hafniumoxid untersucht, das durch chemische Lösungseinstellung hergestellt wurde. Es kann gezeigt werden, dass nicht die Anzahl der Zyklen, sondern die Dauer des angelegten elektrischen Feldes entscheidend für das Wachwerden ist. Temperaturabhängiges Wachwerden in einem Bereich von −160 °C bis 100 °C zeigt eine starke Temperaturaktivierung des Wachwerdens, die auf Ionenumordnung während des Zyklus zurückzuführen ist. Durch die Verwendung asymmetrischer Elektroden kann ein resistives Valenzwechsel-Mechanismus-Wechseln beobachtet werden, das mit dem ferroelektrischen Schalten übereinstimmt. Aus den gegebenen Ergebnissen kann geschlossen werden, dass die Umverteilung von Sauerstoffvacanzen die Ursache für den Wachwerdungseffekt ist.