Mitigación del efecto de despertador y mejora de la resistencia de las películas delgadas ferroelectricas de HfO2-ZrO2 mediante un dopaje cuidadoso con La

Se examinó la estructura cristalina y la respuesta eléctrica de las películas delgadas de HfO2-ZrO2 dopadas con La, cuya temperatura de procesamiento no superó los 400 °C, donde la concentración de dopaje de La se varió de cero a ≈2 mol. %. La estructura de la película y las propiedades asociadas variaron de manera sensible con la mínima variación en la concentración de La, donde la respuesta ferroelectrica a baja concentración de La (≈1 mol. %) se convirtió gradualmente en un comportamiento similar al antiferroelectrico para concentraciones de La ≈1 mol. %, lo que estuvo acompañado por un aumento significativo en la permitividad dieléctrica. Se encontró que el dopaje con La era muy efectivo para inhibir la formación de la fase monoclinica y para disminuir la corriente de fuga. Notablemente, el alto campo coercitivo, que era uno de los problemas más significativos en este sistema de material, pudo disminuirse en ∼35% en la concentración de La más prometedora de 0.7 mol. %. Como resultado, se pudo asegurar una resistencia a ciclos de campo altamente prometedora de hasta 10^11 ciclos, manteniendo un alto valor de polarización remanente (≥25 μC/cm2). Este es uno de los mejores resultados en este campo, según el conocimiento de los autores.