350 rub
Journal Science Intensive Technologies №7 for 2011 г.
Article in number:
Features of simulation of switching charge in ferroelectric nanodimensional heterostructures
Keywords: ferroelectric hysteresis modeling integration ferroelectric random access memory
Authors:
YU.V. PODGORNY, K.A.VOROTILOV
Abstract:
The questions of modeling of the experimental hysteresis loops of ferroelectric thin film materials with thickness of 30 ... 200 nm using the analytic functions of a normal distribution, inverse parabolic and arctangent are discussed. The best result for ferroelectric capacitor switching gives model based on inverse parabolic C-V function. Simulations of polarization loop in the form of arc tangent have raised quality and speed of data treatment. Numerical techniques of model parameters definition are given. Experimental results of some PZT ferroelectric thin film capacitors hysteresis loops modeling are presented. Application of developed mathematical models of hysteresis loops can simplify mathematic interpretation and estimation of influence on polarizing response of interface layers, formed between film of ferroelectric and electrodes. As it is well known, this effect becomes essential as a result of film thickness reduction. The model can be integrated in EDA tools at FeRAM development
Pages: 42-48
References
  1. Барфут Дж., Тейлор Дж. Полярные диэлектрики и их применения. М.: Мир. 1981.
  2. Воротилов К.А., Сигов А.С.Сегнетоэлектрические запоминающие устройства: перспективные технологии и материалы. // Нано- и Микросистемная техника. 2008.
    № 10. С. 30-42.
  3. Воротилов К.А., Сигов А.С., Романов А.А., Машевич П.Р. Формирование сегнетоэлектрических наноструктур для нового поколения устройств микро- и наноэлектроники // Наноматериалы и наноструктуры. 2010.  № 1.
    С. 45-53.
  4. Ren T.-L., Zhang M.-M. Key technologies for FeRAM backend module // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2009. Р. 1160-1168.
  5. Tagantsev A. K., Gerra G.Interface-induced phenomena in polarization response of ferroelectric thin films. // J. Appl. Phys. 2006. V. 100. 051607. Р. 1-28.
  6. Pintilie L, Alexe M.Metal-ferroelectric-metal heterostructures with Schottky contacts. I. Influence of the ferroelectric properties.// J. Appl. Phys. 2005, V. 98. 124103. Р. 1-8.
  7. Серегин Д.С.Влияния температуры кристаллизации на электрофизические свойства пленок ЦТС. // Нано- и микросистемная техника. 2010. № 8. С. 48-52.
  8. Котова Н.М., Подгорный Ю.В., Серегин Д.С., Воротилов К.А., Сигов А.С. Влияние методики приготовления пленкообразующих растворов на электрофизические свойства сегнетоэлектрических пленок ЦТС. // Нано- и микросистемная техника. 2010, № 10. С. 11-16.
  9. Подгорный Ю.В., Акыев С.А.,  Воротилов К.А.Формализация петель гистерезиса  сегнетоэлектрических материалов. // Материалы международной НТК «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (23-27 ноября 2010 г., Москва). М: Энергоатомиздат. 2010. Ч. 1. С. 60-68.
  10. Херхагер М., Партолль Х.Mathcad 2000: полное руководство / Пер. с нем. К.: Издательская группа BHV. 2000.
  11. Худсон Д. Статистика для физиков. М.: Мир. 1970.