HfO_2中影响电荷俘获型存储器的氧空位特性第一性原理研究

作     者：代广珍 代月花 徐太龙 汪家余 赵远洋 陈军宁 刘琦 Dai Guang-Zhen;Dai Yue-Hua;Xu Tai-Long;Wang Jia-Yu;Zhao Yuan-Yang;Chen Jun-Ning;Liu Qi

作者机构：安徽工程大学电气工程学院安徽省检测及自动化重点实验室芜湖241000 安徽大学电子信息工程学院安徽省集成电路设计重点实验室合肥230601 中国科学院微电子研究所北京100029 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61376106)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2014年第63卷第12期

页      码：132-137页

摘      要：随着器件尺寸进一步等比例缩小,高k材料HfO2作为俘获层的电荷俘获型存储器展现了较好的耐受性和较强的存储能力,且工艺相对简单,与传统半导体工艺完全兼容,因此得到了广泛的研究.为研究HfO2中氧空位引入的缺陷能级对电荷俘获型存储器存储特性的影响,运用第一性原理计算分析了HfO2中的氧空位缺陷.通过改变缺陷超胞中的电子数模拟器件的写入和擦除操作,发现氧空位对电荷的俘获基本上不受氧空位之间距离的影响,而氧空位个数则影响对电子的俘获,氧空位数多,俘获电子的能力就强.此外,四价配位的氧空位俘获电子的能力比三价配位的氧空位大.态密度分析发现四价配位的氧空位引入深能级量子态数大,并且受氧空位之间的距离影响小,对电子的俘获概率大.结果表明,HfO2中四价配位的氧空位缺陷有利于改善电荷俘获型存储器的存储特性.

主 题 词：第一性原理 氧空位 电荷俘获 HfO2 

学科分类：08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.63.123101

馆 藏 号：203124272...