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| 講演名 | 2023-06-26 13:30 ［依頼講演］オペランドレーザー励起光電子顕微鏡による強誘電体キャパシタの非破壊イメージングの開拓 ○藤原弘和・糸矢祐喜・小林正治・バレイユ セドリック・辛 埴・谷内敏之（東大）  SDM2023-32 |
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| 抄録 | （和） | HfO$_2$ 系強誘電体キャパシタの特性変動メカニズムを解明するために、in-situ 電気特性評価システムが実装されたレーザー励起光電子顕微鏡(laser-PEEM)を用いて、HfO$_2$ 系強誘電体キャパシタのオペランド観察を実施した。サイクリング・ストレス 印加によって引き起こされたソフト絶縁破壊、及びそれに続くハード絶縁破壊を観測し、ソフト絶縁破壊は数 $mu$m に及ぶ領域に 広がっていることを明らかにした。さらに、laser-PEEM システムに Sawyer-Tower 回路を基盤とした in-situ 強誘電特性評価シス テムを開発し、Fatigue に伴う電子状態分布の変化の兆候を観測した。本成果は機能性材料の電子状態分布観察の新たな手法を 提案するものであり、デバイス材料開発を加速させるものと期待される。 |
| （英） | In order to elucidate the mechanism of characteristic modulations in HfO$_2$-based ferroelectric capacitors, an in-situ electrical characterization system was implemented on a laser-based photoemission electron microscope (laser-PEEM), and we performed operando observation HfO$2$-based ferroelectric capacitors. Soft breakdown induced by cycling stress and subsequent hard breakdown were observed in-situ, and it was found that the soft breakdown extended over an area of several micrometers. Furthermore, an in-situ ferroelectric characterization system was developed by implementing a Sawyer-Tower circuit in the laser- PEEM system, and signs of changes in the electronic-state distribution associated with fatigue were observed. This result proposes a new method for observing the electronic-state distribution of functional materials and is expected to accelerate the development of device materials. | |
| キーワード | （和） | 強誘電体デバイス / HfO2 / 光電子顕微鏡 / オペランド観察 / / / / |
| （英） | Ferroelectric device / HfO2 / Photoemission electron microscopy / Operando observation / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 89, SDM2023-32, pp. 19-22, 2023年6月. | |
| 資料番号 | SDM2023-32 | |
| 発行日 | 2023-06-19 (SDM) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SDM2023-32 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
| 開催期間 | 2023-06-26 - 2023-06-26 |
| 開催地（和） | 広島大学 ナノデバイス研究所 |
| 開催地（英） | Hiroshima Univ. (Res. Inst. of Nanodevices) |
| テーマ（和） | MOSデバイス・メモリ・パワーデバイス高性能化－材料・プロセス技術 （応用物理学会 シリコンテクノロジー分科会との合同開催） |
| テーマ（英） | Material Science and Process Technology for MOS Devices, Memories, and Power Devices |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SDM |
| 会議コード | 2023-06-SDM |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | オペランドレーザー励起光電子顕微鏡による強誘電体キャパシタの非破壊イメージングの開拓 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Pioneering Nondestructive Imaging of Ferroelectric Capacitors by Operando Laser-Based Photoemission Electron Microscopy |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 強誘電体デバイス / Ferroelectric device |
| キーワード(2)（和/英） | HfO2 / HfO2 |
| キーワード(3)（和/英） | 光電子顕微鏡 / Photoemission electron microscopy |
| キーワード(4)（和/英） | オペランド観察 / Operando observation |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 藤原 弘和 / Hirokazu Fujiwara / フジワラ ヒロカズ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ. of Tokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 糸矢 祐喜 / Yuki Itoya / イトヤ ユウキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ. of Tokyo) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小林 正治 / Masaharu Kobayashi / コバヤシ マサハル |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ. of Tokyo) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | バレイユ セドリック / Cedric Bareille / バレイユ セドリック |
| 第4著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ. of Tokyo) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 辛 埴 / Shik Shin / シン シギ |
| 第5著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ. of Tokyo) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 谷内 敏之 / Toshiyuki Taniuchi / タニウチ トシユキ |
| 第6著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) University of Tokyo (略称： Univ. of Tokyo) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2023-06-26 13:30:00 |
| 発表時間 | 40分 |
| 申込先研究会 | SDM |
| 資料番号 | SDM2023-32 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.89 |
| ページ範囲 | pp.19-22 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2023-06-19 (SDM) |
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