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講演抄録/キーワード
講演名 2021-06-22 13:50
[記念講演]Si/HZO強誘電体FETの動作機構 ~ MOS(MFS)界面で起こる現象 ~
トープラサートポン カシディット李 宗恩林 早阳田原建人渡辺耕坪竹中 充高木信一東大SDM2021-23
抄録 (和) 本講演はSi/HfO2系強誘電体FETのメモリ特性を決定するMFIS界面での現象について解説する。HfO2系強誘電体とSiチャネルの間に界面層が存在し、その近傍にトラップされた電荷によって分極反転およびデバイス動作が決まる。特に正電圧印加下において、電子のトラップによってアシストされた分極反転という現象が、nチャネル強誘電体FETのメモリ特性の根源であることが分かった。一方負電圧印加下では正孔のトラップが同様な振る舞いを示さず、pチャネルの劣ったメモリ特性につながる。さらに、MFIS界面準位密度もメモリ特性に大きく影響し、作製プロセスで界面準位密度の抑制が重要である。Si上にあるHf0.5Zr0.5O2の強誘電相の結晶化アニール過程で、温度を結晶化の下限温度にまで下げることで界面準位密度を低減できた成果を紹介する。 
(英) In this talk, we will introduce our findings on the mechanisms at the MFIS interface and their impacts on the memory characteristics of Si/HfO2-based ferroelectric FETs. The charge trapping near the interfacial layer, which exists between the HfO2-based ferroelectric insulator and the Si channel, is the key factor that determines the device operation. Under positive gate voltage, the electron-trap-assisted polarization reversal is the mechanism that drives the memory characteristics of n-channel ferroelectric FETs, while the similar mechanism cannot be observed for holes under negative voltage. Moreover, it is also found that the MFIS interface-state density is an important factor that affects the memory characteristics. We show that low interface-state density at the Hf0.5Zr0.5O2/Si interface can be achieved by performing the ferroelectric-phase crystallization with low-temperature annealing.
キーワード (和) 強誘電体FET / 界面 / 分極反転 / デバイス動作 / メモリ特性 / / /  
(英) Ferroelectric FET / Interface / Polarization reversal / Device operation / Memory characteristics / / /  
文献情報 信学技報, vol. 121, no. 71, SDM2021-23, pp. 7-12, 2021年6月.
資料番号 SDM2021-23 
発行日 2021-06-15 (SDM) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
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PDFダウンロード SDM2021-23

研究会情報
研究会 SDM  
開催期間 2021-06-22 - 2021-06-22 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) MOSデバイス・メモリ高性能化-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 and Memories 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SDM 
会議コード 2021-06-SDM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) Si/HZO強誘電体FETの動作機構 
サブタイトル(和) MOS(MFS)界面で起こる現象 
タイトル(英) Operation mechanism of Si/HZO ferroelectric FETs 
サブタイトル(英) Role of MOS (MFS) interface 
キーワード(1)(和/英) 強誘電体FET / Ferroelectric FET  
キーワード(2)(和/英) 界面 / Interface  
キーワード(3)(和/英) 分極反転 / Polarization reversal  
キーワード(4)(和/英) デバイス動作 / Device operation  
キーワード(5)(和/英) メモリ特性 / Memory characteristics  
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) トープラサートポン カシディット / Kasidit Toprasertpong / トープラサートポン カシディット
第1著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Univ. Tokyo)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 李 宗恩 / Tsung-En Lee / リ ソウオン
第2著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Univ. Tokyo)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 林 早阳 / Zaoyang Lin / リン ザオヤーン
第3著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Univ. Tokyo)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 田原 建人 / Kento Tahara / タハラ ケント
第4著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Univ. Tokyo)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 渡辺 耕坪 / Kouhei Watanabe / ワタナベ コウヘイ
第5著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Univ. Tokyo)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 竹中 充 / Mitsuru Takenaka / タケナカ ミツル
第6著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Univ. Tokyo)
第7著者 氏名(和/英/ヨミ) 高木 信一 / Shinichi Takagi / タカギ シンイチ
第7著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Univ. Tokyo)
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講演者
発表日時 2021-06-22 13:50:00 
発表時間 40 
申込先研究会 SDM 
資料番号 IEICE-SDM2021-23 
巻番号(vol) IEICE-121 
号番号(no) no.71 
ページ範囲 pp.7-12 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-SDM-2021-06-15 


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