Development of Low-Temperature MOCVD Technology for Ferroelectric Thin Films

铁电薄膜低温MOCVD技术的发展

基本信息

  • 批准号:
    11555085
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 7.55万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The objective of this research project is to develop a low-temperature MOCVD (metalorganic chemical vapor deposition) technology for ferroelectric thin films which will be used for future nonvolatile memory applications. In this research project, we introduced RF plasma in the growth of ferroelectric SrBi_2Ta_2O_9 (SBT) films by liquid-delivery MOCVD to reduce the crystallization temperature. We first used Sr[Ta(OC_2H_5)_6]_2 as a Sr-Ta source and showed that low-temperature (350℃) deposition of the film followed by high-temperature (750℃) crystallization annealing is necessary to obtain ferroelectric SrBi_2Ta_2O_9 (SBT) films. This is because Sr[Ta(OC_2H_5)_6]_2 can be easily decomposed at high temperatures, which makes the composition control difficult. Hence, we next used a novel Sr-Ta source precursor, Sr[Ta(OC_2H_5)_5(OC_2H_4OCH_3)]_2, which is more thermally stable than the conventional source, to overcome this problem. Using the Sr[Ta(OC_2H_5)_5(OC_2H_4OCH_3)]_2, we grew good ferroelectric SBT films with a remanent polarization of 6.2 μC/cm^2 and a coercive field of 62 kV/cm at 750℃ without RF plasma. By applying the RF plasma during the growth, we succeeded in reducing the crystallization temperatures to as low as 615℃. This temperature is about 150℃ lower than the temperature required in the conventional techniques. Remanent polarization of the ferroelectric SBT film grown by the plasma-assisted MOCVD technique at 615℃ with an RF power of 20W was 5.8 μC/cm^2, which is comparable to the remanent polarization obtained by the conventional techniques around 750℃.
该研究项目的目的是开发用于铁电薄膜的低温MOCVD(金属有机化学蒸气沉积)技术,该技术将用于将来的非挥发性记忆应用。在该研究项目中,我们通过液体传递MOCVD引入了铁电srbi_2ta_2o_9(SBT)膜的生长中的RF等离子体,以降低结晶温度。我们首先使用Sr [TA(OC_2H_5)_6] _2作为SR-TA源,并表明膜的低温(350℃)沉积,然后是高温(750℃)结晶退火是获得Ferroelectric SRBI_2TA_2O_2O_9(SBT)的胶片。这是因为SR [TA(OC_2H_5)_6] _2可以在高温下轻松分解,这使得组成控制变得困难。因此,我们接下来使用了一种新颖的SR-TA源前体,SR [TA(OC_2H_5)_5(OC_2H_4OCH_3)] _ 2,它比常规源更热稳定,以克服这个问题。使用sr [TA(OC_2H_5)_5(OC_2H_4OCH_3)] _ 2,我们生长出良好的铁电SBT膜,其不含6.2μc/cm^2的remanent极化和一个62 kV/cm的强制性在没有RF等离子的情况下为62 kV/cm。通过在生长过程中应用RF血浆,我们成功地将结晶温度降低到低至615℃。该温度比传统技术所需的温度低约150℃。在615℃时等血浆辅助MOCVD技术生长的铁电SBT膜的离近极化为20W的RF功率为5.8μc/cm^2,可与传统技术在750左右的传统技术获得的远期极化相媲美。

项目成果

期刊论文数量(44)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
E.Tokumitsu, G.Fujii and H.Ishwara: "Electrical Properties of Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor (MFIS)-and Metal-Ferroelectric-Metal-Insulator Semiconductor (MFMIS)-FETs Using Ferroelectric SrBi_2Ta_2O_9 Film and SrTa_2O_6/SiON Buffer Layer"Jpn.
E.Tokumitsu、G.Fujii 和 H.Ishwara:“使用铁电 SrBi_2Ta_2O_9 薄膜和 SrTa_2O_6/SiON 缓冲层的金属-铁电-绝缘体-半导体 (MFIS) 和金属-铁电-金属-绝缘体半导体 (MFMIS)-FET 的电气特性
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
E.Tokumitsu,K.Okamoto and H.Ishiwara: "Low Voltage Operation of Nonvolatile Metal-Ferroelectric-Metal-Insulator-Semiconductor (MFMIS)-FETs Using Pt/SrBi_2Ta_2O_9/Pt/SrTa_2O_6/SiON/Si Structures"Jpn.J.Appl.Phys.. 39(to be published). (2001)
E.Tokumitsu、K.Okamoto 和 H.Ishiwara:“使用 Pt/SrBi_2Ta_2O_9/Pt/SrTa_2O_6/SiON/Si 结构的非易失性金属-铁电-金属-绝缘体-半导体 (MFMIS)-FET 的低电压操作”Jpn.J。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Jimbo, H.Sano, Y.Takahashi, H.Funakubo, E.Tokumitsu and H.Ishiwara: "Effects of growth conditions and RF plasma on crystalline and electrical properties of SrBi_2Ta_2O_9 thin films grown by liquid delivery MOCVD using a double alcoholate"Integrated Ferr
T.Jimbo、H.Sano、Y.Takahashi、H.Funakubo、E.Tokumitsu 和 H.Ishiwara:“生长条件和 RF 等离子体对使用双醇盐通过液体输送 MOCVD 生长的 SrBi_2Ta_2O_9 薄膜的晶体和电性能的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
E.Tokumitsu,G.Fujii and: "Nonvolatile ferroelectric-gate field effect transistors using SrBi_2Ta_2O_9/Pt/SrTa_2O_6/SiON/Si structures"Appl.Phys.Lett.. 75. 575-577 (1999)
E.Tokumitsu、G.Fujii 和:“使用 SrBi_2Ta_2O_9/Pt/SrTa_2O_6/SiON/Si 结构的非易失性铁电栅极场效应晶体管”Appl.Phys.Lett.. 75. 575-577 (1999)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
E.Tokumitsu,D.Takahashi and H.Ishiwara: "Characterization of Metal-Ferroelectric-(Metal-) Insulator-Semiconductor (MF(M)IS) Structures Usins (Pb,La)(Zr,Ti)O_3 and Y_2O_3 Films"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.39 Part 1,No.9B. 5456-5459 (2000)
E.Tokumitsu、D.Takahashi 和 H.Ishiwara:“使用 (Pb,La)(Zr,Ti)O_3 和 Y_2O_3 薄膜表征金属-铁电-(金属-)绝缘体-半导体 (MF(M)IS) 结构”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

TOKUMITSU Eisuke其他文献

TOKUMITSU Eisuke的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('TOKUMITSU Eisuke', 18)}}的其他基金

Current control of graphene channel transistors using semiconductor contacts
使用半导体接触的石墨烯沟道晶体管的电流控制
  • 批准号:
    24656204
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Proposal of varialbe-area electrode structure by field effect and its application to variable capacitors
场效应变面积电极结构的提出及其在可变电容器中的应用
  • 批准号:
    24360119
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study on lithography-less solution process for nano-devices and its application to nonvolatile memories
纳米器件无光刻溶液工艺研究及其在非易失性存储器中的应用
  • 批准号:
    21360144
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Proposal of huge-charge-controlled field-effect transistor using ferroelectric gate insulator and its application to next-generation integrated circuits
采用铁电栅极绝缘体的大电荷控制场效应晶体管的提出及其在下一代集成电路中的应用
  • 批准号:
    15360157
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Systematic survey and property control of high-dielectric-constant thin films for gate insulators of next generation MOSFETs
下一代MOSFET栅极绝缘体用高介电常数薄膜的系统研究和性能控制
  • 批准号:
    12450121
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study on memory characteristics of non-volatile ferroelectric-gate transistors for neural network applications
用于神经网络应用的非易失性铁电栅晶体管的存储特性研究
  • 批准号:
    09450123
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Preparation of ferroelectric BaMgF_4films on GaAs for the control of two-dimensional electron gas
GaAs上铁电BaMgF_4薄膜的制备用于二维电子气控制
  • 批准号:
    07455134
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

相似海外基金

MRI: Development of A New High Temperature Source Metalorganic Chemical Vapor Deposition System (HTS-MOCVD) for Next Generation IIIA/B-Nitrides
MRI:开发用于下一代 IIIA/B 氮化物的新型高温源金属有机化学气相沉积系统 (HTS-MOCVD)
  • 批准号:
    2216107
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
STTR Phase I: Metalorganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) Growth of GaAs Wafers for Heterojunction Bipolar Transistors with Reduced Burn-In
STTR 第一阶段:用于异质结双极晶体管的 GaAs 晶圆的金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 生长,减少老化
  • 批准号:
    0512723
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Systematic survey and property control of high-dielectric-constant thin films for gate insulators of next generation MOSFETs
下一代MOSFET栅极绝缘体用高介电常数薄膜的系统研究和性能控制
  • 批准号:
    12450121
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
SBIR PHASE I: Metalorganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)-Grown InT1P Long Wavelength Infrared Detectors
SBIR 第一阶段:金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 生长的 InT1P 长波长红外探测器
  • 批准号:
    9561660
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Metalorganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) for III-V Optoelectronic Device Research
用于 III-V 族光电器件研究的金属有机化学气相沉积 (MOCVD)
  • 批准号:
    8809779
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 7.55万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了