Hf0.5Zr0.5O2의 강유전체 특성을 깊은 냉각 온도(4 K)에서 400 K까지 특성화하기

강유전체 Hf 0. 5 Zr 0. 5 O 2 (HZO) 박막은 신흥 비휘발성 메모리(eNVM) 및 시냅스 장치 응용 분야에서 상당한 주목을 받고 있다. 우리가 아는 한, HZO의 분극 전환은 동일한 테스트 구조에서 깊은 냉각 4 K에서 고온 400 K까지 폭넓은 온도에서 종합적으로 조사되지 않았다. 본 연구에서는 보고된 가장 낮은 온도(4 K)에서 고온(400 K)까지 HZO 커패시터의 내구성(웨이크업, 피로 및 파손), 유지(임프린트 포함) 및 소신호 응답과 같은 신뢰성 효과를 실험적으로 특성화하였다. 우리는 4 K에서 얻은 웨이크업/피로 효과 또는 유지 저하가 없는 TiN/HZO/TiN 커패시터 중에서 가장 높은 내구성 사이클 > 3. 5 × 10^10을 입증하였다. 실험 결과를 바탕으로 우리는 강유전체 난수 접근 메모리(FeRAM) 및 강유전 효과 트랜지스터(FeFET)를 시뮬레이션하여 저온 메모리로서의 잠재력을 평가하였다.