Παρασκευή και μελέτη υμενίων ZrxHf1-xO2  με σιδηροηλεκτρικές 
ιδιότητες

Σπαχής, Λέανδρος; Spachis, Leandros

dc.contributor.author	Σπαχής, Λέανδρος	el
dc.contributor.author	Spachis, Leandros	en
dc.date.accessioned	2020-10-06T07:51:59Z
dc.date.available	2020-10-06T07:51:59Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51297
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18995
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Σιδηροηλεκτρικές μνήμες	el
dc.subject	Ρεύματα διαρροής	el
dc.subject	Βρόχος υστέρησης	el
dc.subject	Ηλεκτρικός χαρακτηρισμός	el
dc.subject	Καταπόνηση	el
dc.subject	Ferroelectric memories
dc.subject	Hysteresis loop
dc.subject	Leakage currents,
dc.subject	Electrical characterisation
dc.subject	Fatigue
dc.title	Παρασκευή και μελέτη υμενίων ZrxHf1-xO2 με σιδηροηλεκτρικές ιδιότητες	el
dc.title	Fabrication and study of ZrxHf1-xO2 films with ferroelectric properties	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Επιστήμη Υλικών	el
heal.classification	Materials Science	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-07
heal.abstract	Το διηλεκτρικό υλικό HfO2 έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς τα τελευταία χρόνια και μάλιστα έχει μπεί σε βιομηχανική παραγωγή από το 2007 σαν διηλεκτρικό πύλης των τρανσίστορ τεχνολογίας CMOS. Πρόσφατα βρέθηκε ότι το HfO2 είναι σιδηροηλεκτρικό υλικό, όταν κρυσταλλωθεί στην μή κεντροσυμμετρική ορθορομβική δομή. Η κραμματοποίησή του με Zr και άλλες προσμίξεις σταθεροποιεί την σιδηροηλεκτρική φάση. Αυτό ανοίγει νέους δρόμους για πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των ενσωματωμένων σιδηροηλεκτρικών μή πτητικών μνημών, αφού το HfO2 και το ZrO2 είναι συμβατά με την τεχνολογία πυριτίου. Στη διπλωματική εργασία εστιάζουμε στην σταθεροποίηση και βελτιστοποίηση της σιδηροηλεκτρικής φάσης και στη μελέτη των παραγόντων που οδηγούν από την πλέον σταθερή μονοκλινική παραηλεκτρική φάση στην μετασταθή μή κεντροσυμμετρική ορθορομβική φάση που είναι σιδηροηλεκτρική. Τα δείγματα που χρησιμοποιούνται στην εργασία και τα οποία αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο επιταξίας και επιστήμης επιφανειών του ΙΝΝ/ΕΚΕΦΕ Δ, είναι πολυκρυσταλλικά υμένια Zrx Hf1-x O2 που παρασκευάστηκαν με τη μέθοδο της εναπόθεσης με μοριακές δέσμες, υποβοηθούμενης από πλάσμα ατομικού οξυγόνου. Ακολούθως, κατασκευάστηκαν στο INN μικροπυκνωτές και μετρήθηκε ο βρόχος υστέρησης καθώς επίσης και η ηλεκτρική αντοχή τους κατά την επαναλαμβανόμενη λειτουργία. Απώτερος στόχος είναι η κατανόηση των μηχανισμών που οδηγούν στην αστοχία των διατάξεων μετά από ένα ορισμένο αριθμό κύκλων λειτουργίας και να μεταβάλουμε κατάλληλα τις κρίσιμες παραμέτρους της ανάπτυξης του υλικού ώστε να βελτιώσουμε την ηλεκτρική αντοχή του.	el
heal.abstract	Τhe dielectric HfO2 has been used extensively over the past few years as gate dielectric in CMOS technology transistors, and it has actually entered industrial production since 2007. Recently, it has been discovered that HfO 2 has ferroelectric properties , when crystalized in the non centro-symmetric orthorhombic phase. Mixture with Zr and other dopants stabilizes the ferroelectric phase. This result has important implications for the use of HZO films as non-volatile ferroelectric memories, since both HfO2 and ZrO2 are compatible with Si. The focus of this thesis is the study of the factors that stabilize and improve the ferroelectric behavior of HZO thin films, leading from the most stable monoclinic paraelectric phase to the ferroelectric metastable non centro-symmetric orthorhombic phase. The polycrystalline films of Zrx Hf1-x O2 used in this work were prepared in the Epitaxy and Surface Science Laboratory at the Institute of Nanoscience and Nanotechnology at NCSR “Demokritos”, using the method of molecular beam epitaxy assisted by atomic oxygen plasma. Subsequently, micro-conductors were fabricated at INN, and their hysteresis loops measured. Wake-up and fatigue measurements were also performed. The ultimate aim of this work is to understand the mechanisms that cause device failure after a certain number of duty cycles and determine appropriate values for the crucial growth parameters, in order to improve electrical endurance.	en
heal.advisorName	Τσουκαλάς, Δημήτριος	el
heal.advisorName	Tsoukalas, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Τσουκαλάς, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ράπτης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Τσέτσερης, Λεωνίδας	el
heal.committeeMemberName	Tsoukakas, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Raptis, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Tsetseris, Leonidas	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	99 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false