< Terug naar vorige pagina

Project

Ultradunne ferro-elektrische complexe oxiden

In de afgelopen jaren is er een hernieuwde belangstelling voor ferro-elektronica in geïntegreerde elektronica met laag vermogen, zoals geheugen. De ontdekking van ferro-elektrische hafnia heeft geleid tot verdere schaalvergroting van lagen tot een dikte van minder dan 10 nm. De meerfasige aard van hafnia leidt echter tot een slecht uithoudingsvermogen en herhaalbaarheid over de wafel heen. Complexe oxiden, zoals perovskieten, bieden een uiterst flexibele structuurklasse van materialen die een grote verscheidenheid aan ferro-elektrische verbindingen bieden met instelbare diëlektrische eigenschappen. Dode-laag-effecten, negatieve geleidingsband-offsets met Si en complexe stoichiometrieën maken de integratie en schaalvergroting van deze materialen echter uitdagend op apparaten in de productie van grote wafels. Ferro-elektriciteit is waargenomen in ultradunne films in epitaxie, maar polykristallijne films, die de voorkeur hebben bij de productie, moeten nog worden aangetoond. De ontwikkeling van complexe op oxide gebaseerde materialen zal worden ondernomen met het oog op ferro-elektriciteit in ultradunne lagen voor apparaten. Gepulseerde laserafzetting (PLD) zal worden gebruikt op 200 mm waferschaal om complexe oxidematerialen op perovskietbasis af te zetten en te optimaliseren. Grensvlak- en rektechniek zullen worden gebruikt om dode lagen en andere verschijnselen die de ferro-elektriciteit in deze lagen negatief kunnen beïnvloeden, te minimaliseren. Inzicht in de groei, structurele mechanismen, de rol van stam- en grensvlakchemie op de ferro-elektrische respons zal de sleutel zijn tot het opbouwen van een kennisbibliotheek en proof-of-concept voor de werking van ultradunne ferro-elektrische complexe oxiden.

Datum:8 feb 2021 →  Heden
Trefwoorden:ferroelectric, complex oxide, perovskite, pulsed laser deposition, barium titanate
Disciplines:Diëlektriciteit, piëzo-elektriciteit, ferro-elektriciteit
Project type:PhD project