Fysieke modellering en optimalisatie van ferro-elektrische FETs voor geheugentoepassingen.

De agressieve downscaling van hedendaagse elektronica beperkt zich niet alleen tot logische componenten, maar ook tot geheugen. Om het tempo vast te houden dat is vastgelegd door de wet van Moore, streeft de industrie momenteel naar de volgende generatie componenten om verdere schaalvergroting mogelijk te maken. De recente ontdekking van ferro-elektrische fasen in gedoteerde high-k materialen zoals hafnium of zirkoniumoxide veroorzaakte een grote verandering in het landschap van geheugenapparaten en wekte opnieuw de interesse in ferro-elektronica. Ferro-elektrische veldeffecttransistors (FeFET) zijn potentieel sneller en energiezuiniger alternatief voor 3-D NAND, waardoor ze een geschikte kandidaat zijn voor SCM-componenten (Storage Class Memory). Desondanks zijn het gedrag en de fysische wetten die deze materialen beheersen nog lang niet begrepen. Tegenwoordig lijken betrouwbaarheidskwesties zoals vermoeidheid, imprint en retentie een cruciaal probleem te zijn en het verstrekken van een model van deze fenomenen zou voordelig zijn voor zowel de industrie als de wetenschappelijke gemeenschap. Het doel van dit proefschrift is om een op fysica gebaseerd compact model van FeFET te ontwikkelen om het begrip van het apparaat te verbeteren, het te testen in representatieve benchmarkcircuits om de levensvatbaarheid van FeFET's in geheugencircuits van de volgende generatie te bestuderen en de elektrische impact van degradatie te onderzoeken mechanismen.