(Al1−xScx)N薄膜の強誘電特性に及ぼす堆積条件の影響

(Al1−xScx)N (x = 0–0.34) 薄膜の強誘電性を、さまざまな厚さの膜について調査しました。(Al1−xScx)N 薄膜は、AlおよびScターゲットを用いて、純N2ガスまたはN2とArの混合ガス下で、(111)Pt/TiOx/SiO2/(001)Si基板上に400 °Cでラジオ周波数デュアルソース反応性マグネトロンスパッタリング法で作製されました。N2ガス下で堆積された薄膜は、N2 + Ar混合ガス下でのものよりも大きな残留分極を示しました。N2ガス下で堆積された約140 nmの厚さの薄膜では、x = 0.10–0.34の範囲で強誘電性が観察されました。x = 0.22の薄膜は、分極–電場曲線および正–負測定から、厚さ48 nmまで強誘電性を示しました。9 nm厚の薄膜でも、走査非線形誘電顕微鏡測定から強誘電性が確認されました。これらの結果は、強誘電分極が以前の研究よりもはるかに広い組成と厚さを持つ薄膜で切り替え可能であることを明らかにしています。