Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2024
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
25
26
27
28
29
30
31

Aluminum Scandium Nitride Films: Enabling Next-Gen Ferroelectric Memory Devices These films' high stability and superior ferroelectric properties at high-temperature H2-included heat treatment make them promising for next-generation ferroelectric memory devices.

0
Aluminum Scandium Nitride Films: Enabling Next-Gen Ferroelectric Memory Devices These films' high stability and superior ferroelectric properties at high-temperature H2-included heat treatment make them promising for next-generation ferroelectric memory devices.

Aluminum scandium nitride thin films could pave the way for the next generation of ferroelectric memory devices, according to a new study from Tokyo Tech. Compared to existing ferroelectric materials, these films maintain their ferroelectric properties and crystal structure even after heat treatment at temperatures up to 600 °C in both hydrogen and argon atmospheres. This high stability makes them ideal for high-temperature manufacturing processes under the H2-included atmosphere used in fabricating advanced memory devices.

Robust Aluminum Scandium Nitride Thin Films for Next-Generation Ferroelectric Memory Devices

Imagine a thin film, just nanometers thick, that could store gigabytes of data – enough for movies, video games, and videos. This is the exciting potential of ferroelectric materials for memory storage. These materials have a unique arrangement of ions, resulting in two distinct polarization states analogous to 0 and 1 in binary code, which can be used for digital memory storage. These states are stable, meaning they can 'remember' data without power, and can be switched efficiently by applying a small electric field. This property makes them extremely energy-efficient and capable of fast read and write speeds. However, some well-known ferroelectric materials, such as Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) and SrBi2Ta2O9, degrade and lose their polarization when exposed to heat treatment with hydrogen during fabrication.

In a study published in the journal Applied Physics Letters, a research team led by Assistant Professor Kazuki Okamoto and Hiroshi Funakubo at Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), in collaboration with Canon ANELVA Corporation and Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI), has shown that aluminum scandium nitride (AlScN) ferroelectric films remain stable and maintain their ferroelectric properties at temperatures up to 600°C.

"Our results attest to the high stability of the ferroelectricity of the films subjected to heat treatment in hydrogen-included atmosphere, regardless of the electrode material. This is a highly promising result for next-generation ferroelectric memory devices and offers more processing options," says Funakubo.

For ferroelectric materials to be compatible with high-temperature fabrication processes under an H2-included atmosphere, they ideally should experience little to no degradation in their crystal structure and ferroelectric properties. Two crucial parameters in this regard are remnant polarization (Pr) and coercive field (Ec). Pr refers to the polarization retained after removing the electric field, while Ec is the electric field required to switch the material's polarization state. AlScN has a higher Pr (>100 µC/cm2) than PZT (30–50 µC/cm2). However, the impact of heat treatment under an H2-included atmosphere on its properties was unclear until now.

To investigate this, the researchers deposited (Al0.8Sc0.2)N film on a silicon substrate using sputtering at 400°C. The films were placed between two electrodes of platinum (Pt) and titanium nitride (TiN). Electrodes play a crucial role in the material's stability. Pt encourages the incorporation of hydrogen gas into the film, while TiN acts as a barrier to H2 diffusion. So, evaluating its performance with different electrode materials is crucial.

The films underwent post-heat-treatment in a hydrogen and argon atmosphere for 30 minutes at temperatures ranging from 400 to 600 °C at 800 Torr. The researchers used X-ray diffraction (XRD) to examine changes in the crystal structure in the bulk and the film-electrode interface. Positive-up-negative-down (PUND) measurements were used to evaluate Pr and Ec. This technique involves applying positive and negative electric fields to the film and observing the resulting polarization response.

The films maintained a stable wurtzite-type crystal structure. Pr remained stable above 120 µC/cm2, regardless of the electrode or treatment atmosphere, a value five times larger than HfO2-based films and three times larger than that of PZT. Furthermore, Ec increased only slightly by about 9%. This increase was attributed to changes in the film's crystal lattice constant not due to the presence of hydrogen or the choice of electrode used. Notably, unlike other ferroelectric materials susceptible to hydrogen diffusion, the high bond energy between Al and N prevents hydrogen from penetrating the film.

"The results show that (Al0.8Sc0.2)N is much more resistant to degradation by post-heat treatment than conventional ferroelectric and HfO2-based ferroelectric films," says Funakubo. With a relatively stable crystal structure, a high Pr value, and a small change in Ec, (Al,Sc)N films are a promising candidate for next-generation ferroelectric memory devices.

Reference

Authors :
Nana Sun1, Kazuki Okamoto1,*, Shinnosuke Yasuoka1, Soshun Doko2, Naoko Matsui2, Toshikazu Irisawa2, Koji Tsunekawa2, Takayoshi Katase3, Tomoyuki Koganezawa4, Tomotaka Nakatani4, Rosantha Kumara4, Osami Sakata4, and Hiroshi Funakubo1,3,*
Title :
High stability of the ferroelectricity against hydrogen gas in (Al,Sc)N thin films
Journal :
Applied Physics Letters
DOI :
Affiliations :

1 Department of Materials Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology, Japan

2 Canon ANELVA Corporation, Japan

3 MDX Research Center for Element Strategy, International Research Frontiers Initiative, Tokyo Institute of Technology, Japan

4 Center for Synchrotron Radiation Research, Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI), Japan

* Corresponding authors' emails: okamoto.k.ar@m.titech.ac.jp (Kazuki Okamoto); funakubo.h.aa@m.titech.ac.jp (Hiroshi Funakubo)

School of Materials and Chemical Technology

School of Materials and Chemical Technology
—Encompassing the Disciplines of Science—

Information on School of Materials and Chemical Technology inaugurated in April 2016

School of Materials and Chemical Technology

Schools, Departments, and Institute for Liberal Artsouter

Further Information

Professor Hiroshi Funakubo

Department of Materials Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology

Email funakubo.h.aa@m.titech.ac.jp
Tel +81-45-924-5446

Assistant Professor Kazuki Okamoto

Department of Materials Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology

Email okamoto.k.ar@m.titech.ac.jp
Tel +81-45-924-5446

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Отрытый конкурс красоты и таланта «Одна на миллион»

Более 40 тысяч семей в Москве и области получают ежемесячные выплаты из средств материнского капитала

Спортивные игры в СЛД "Москва-Сортировочная" филиала "Московский"

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: За полгода 14,9 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг


"Кедровые острова" дали первые всходы

3 завтрака на лето из разных уголков страны

Спортивные игры в СЛД "Москва-Сортировочная" филиала "Московский"

Представители «Метровагонмаш-Сервиса» посетили СЛД «Москва-Сортировочная» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» для обмена опытом


Why you should buy physical copies of your favorite books

Exclusive - Sayantani Ghosh expresses happiness as sets of her show Dahej Daasi shifted close to her home; says 'I've been manifesting this for quite some time now'

Mikel Arteta demands more Arsenal signings as he gives cryptic update on Riccardo Calafiori transfer

Kamala Harris’s Record on Israel Raises Questions About Support for Jewish State if Elected US President


В Домодедово сотрудники Росгвардии задержали подозреваемого в краже партии товаров.

Портативный ТСД корпоративного класса Saotron RT-T70

Каршеринг BelkaCar открыл новые зоны в регионах ближнего Подмосковья

Отрытый конкурс красоты и таланта «Одна на миллион»


Игра Legend of Goddess: The Last War с откровенными скинами персонажей появилась на Android

D&D's new 2024 Player's Handbook will have 10 species to choose from including goliaths, and drow will be closer to their Baldur's Gate 3 version

Conscript is an old school survival horror game where the horror is just that you're in World War 1

Today's Wordle answer for Saturday, July 20



Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: За полгода 14,9 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Родители 240,5 тыс. детей в Московской области получают единое пособие

На линии огня. Московские спасатели борются с пожарами по всей России

Более 40 тысяч семей в Москве и области получают ежемесячные выплаты из средств материнского капитала




Лекарство против будней: почему предстоящая Олимпиада в Париже будет уникальна для России

Спортивные игры в СЛД "Москва-Сортировочная" филиала "Московский"

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: За полгода 14,9 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг

Московский нефтеперерабатывающий завод расширяет карьерные возможности студентов


Утвержден проект, предполагающий снос частных домов на ВИЗе-Правобережном

Новые Suzuki Jimny 2024 предлагают в России дешевле прошлогодних моделей

Собака прокусила горло жительнице Подольска во время игры

Появилось видео с такси, на котором диверсант приехал подрывать Land Cruiser


Теннисист Медведев получил пятый номер посева на Олимпиаде в Париже

Паес и Амритрадж введены в Зал теннисной славы в Ньюпорте

«Никто не вправе давать советы». Веснина рассказала, почему нужно ехать на Олимпиаду

Названа причина поражения Хачанова во втором круге Уимблдона


Сколько стоит обучение в частной школе?

Очевидцы оказали помощь пострадавшему при взрыве внедорожника в Москве

Эксперт Остапкович рассказал, что будет с ипотекой при повышении ключевой ставки

Собянин: 19 москвичей победили во Всероссийском конкурсе «Большая перемена»


Музыкальные новости

Тимати подарил дочери собаку породы мальтипу

Четыре жены и одна Муза. Новая любовь композитора Зацепина на 60 лет моложе

"Мне прописали лекарства": Глюкоза дала комментарий после скандального концерта в Красноярске

В сети появился ролик с исполнением Лолитой песни Моргенштерна



Более 40 тысяч семей в Москве и области получают ежемесячные выплаты из средств материнского капитала

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: За полгода 14,9 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг

Первенство Московской области до 17 лет, Пер-во г.Люберцы на призы ЛФТ до 13 лет

Самой перспективной для трудоустройства назвали Амурскую область


Отрытый конкурс красоты и таланта «Одна на миллион»

В Домодедово прошли антитеррористические учения.

30 миллионов тормозных колодок выпустило Новосибирское ЛП Желдорреммаш за свою 80-летнюю историю

Wildberries передал 26 юрлиц совместной с Russ компании РВБ


Источник 360.ru: мотоциклист пострадал в аварии с с легковушкой в Москве

Машинное отделение. Как проходит фестиваль «Лето в Москве. Все на улицу!»

Каршеринг BelkaCar открыл новые зоны в регионах ближнего Подмосковья

Заложивший взрывчатку в машину военного в Москве мог приехать на такси


Путин поручил правительству РФ заняться переездом госкомпаний в регионы

Посол Сирии в Москве подарил Путину дамасский меч

Путин предложил подумать о перемещении госкомпаний из Москвы в регионы

Путин поручил подготовить планы по перемещению госкомпаний из Москвы в регионы


Свыше 1,5 тыс. случаев коронавируса выявили в городе за неделю




Врач-стоматолог Татьяна Сумцова: почему могут появиться трещины на зубах и как с этим бороться

22 июля Всемирный день мозга. Отвечаем на популярные вопросы о когнитивных расстройствах 

Сергей Собянин: Научные команды медицинских организаций получат поддержку

Ученые из РАН сообщили о магнитных бурях 24 июля


Вместо того, чтобы проголосовать закон о сохранении культурного наследия, "кнопки" от "слуг" имитируют обсуждение на ТСК против Киева, – Береза

Снос усадьбы Зеленских в Киеве: совладельцу здания избрали меру пресечения

Эксперты усомнились в позиции Трампа по СВО и России

В офисе Зеленского заявили, что Киев "не имеет отношения" к подрыву авто в Москве


Чем заняться в Москве, Петербурге и Нижнем Новгороде 25–31 июля: неделя со «Снобом»

Концерн РУСИЧ поддержал спортивный пляжный фестиваль «Тихофест»

«С самого начала верил, что с «Флоридой» могу выиграть Кубок Стэнли»

Нижегородская шахматистка Екатерина Гольцева завоевала три «золота» на турнирах международного форума


Глава Амурской области Василий Орлов встретился с Президентом Беларуси Александром Лукашенко

На поле под Минском заметили Лукашенко

Президент Белоруссии Лукашенко попросил не величать его господином

Торговый дом Беларуси предложили создать в Амурской области



Собянин рассказал, какие инновации помогают строить метро

Собянин: школьники из Москвы стали победителями всероссийского конкурса

Собянин: Москва поддержит проведение премии в области будущих технологий «Вызов»

Сергей Собянин: Научные команды медицинских организаций получат поддержку


Sunwoda поддерживает экологию Европы устойчивыми решениями ESS на Intersolar Europe 2024

В Москве появились уральские совы

Золотой стандарт: бизнес-центр Tekta Group на Ходынском поле пройдет сертификацию по российской зеленой системе «Клевер»

Компании из Саранска, Москвы и Оренбурга: стали известны подрядчики, которые будут строить микрорайон «Звездный» в Орске для людей, пострадавших от наводнения


Проще, чем кажется: как правильно выбрать свинину и курицу

Пресс-тур по новому музейно-выставочному комплексу «Коллекция» прошел в Москве

НБКИ: средний размер микрозайма в России в июне превысил 10 тысяч рублей

Baza: пострадавшим при взрыве авто в Москве оказался тезка Андрея Торгашова


Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Из Архангельска выйдет первый в этом году субсидируемый рейс по Севморпути

Региональный торговый форум включен в перечень отраслевых мероприятий Минпромторга РФ

Спортсмен из сборной Архангельской области стал победителем масс-старте в Малиновке


Выставка-реклама «Галерея книжных новинок»

Выставка-признание «Жизнь как струна».

Бойцовые собаки чуть не растерзали женщину в Севастополе

«Июльский зной». Цены на «однушки» в Симферополе сильно подогрелись, но не закипели


В Новой Москве с начала года ввели более 870 тысяч квадратных метров жилья

Новые Suzuki Jimny 2024 предлагают в России дешевле прошлогодних моделей

Собака прокусила горло жительнице Подольска во время игры

В «РОСИЗО» открылась выставка о современных звуковых опытах












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Елена Веснина

Елена Веснина показала свой номер в Олимпийской деревне: видео






Новые Suzuki Jimny 2024 предлагают в России дешевле прошлогодних моделей

НБКИ: средний размер микрозайма в России в июне превысил 10 тысяч рублей

Песков отказался обсуждать подрыв автомобиля на севере Москвы

Появилось видео с такси, на котором диверсант приехал подрывать Land Cruiser