講演抄録/キーワード |
講演名 |
2021-06-22 13:50
[記念講演]Si/HZO強誘電体FETの動作機構 ~ MOS(MFS)界面で起こる現象 ~ ○トープラサートポン カシディット・李 宗恩・林 早阳・田原建人・渡辺耕坪・竹中 充・高木信一(東大) SDM2021-23 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2021-23 |
抄録 |
(和) |
本講演はSi/HfO2系強誘電体FETのメモリ特性を決定するMFIS界面での現象について解説する。HfO2系強誘電体とSiチャネルの間に界面層が存在し、その近傍にトラップされた電荷によって分極反転およびデバイス動作が決まる。特に正電圧印加下において、電子のトラップによってアシストされた分極反転という現象が、nチャネル強誘電体FETのメモリ特性の根源であることが分かった。一方負電圧印加下では正孔のトラップが同様な振る舞いを示さず、pチャネルの劣ったメモリ特性につながる。さらに、MFIS界面準位密度もメモリ特性に大きく影響し、作製プロセスで界面準位密度の抑制が重要である。Si上にあるHf0.5Zr0.5O2の強誘電相の結晶化アニール過程で、温度を結晶化の下限温度にまで下げることで界面準位密度を低減できた成果を紹介する。 |
(英) |
In this talk, we will introduce our findings on the mechanisms at the MFIS interface and their impacts on the memory characteristics of Si/HfO2-based ferroelectric FETs. The charge trapping near the interfacial layer, which exists between the HfO2-based ferroelectric insulator and the Si channel, is the key factor that determines the device operation. Under positive gate voltage, the electron-trap-assisted polarization reversal is the mechanism that drives the memory characteristics of n-channel ferroelectric FETs, while the similar mechanism cannot be observed for holes under negative voltage. Moreover, it is also found that the MFIS interface-state density is an important factor that affects the memory characteristics. We show that low interface-state density at the Hf0.5Zr0.5O2/Si interface can be achieved by performing the ferroelectric-phase crystallization with low-temperature annealing. |
キーワード |
(和) |
強誘電体FET / 界面 / 分極反転 / デバイス動作 / メモリ特性 / / / |
(英) |
Ferroelectric FET / Interface / Polarization reversal / Device operation / Memory characteristics / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 121, no. 71, SDM2021-23, pp. 7-12, 2021年6月. |
資料番号 |
SDM2021-23 |
発行日 |
2021-06-15 (SDM) |
ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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