用于铁电氧化铪微观结构表征的新型分析框架：实验验证与应用
材料科学
2025-06-25 v1
摘要
在此，我们提出了一种用于铁电氧化铪晶粒尺寸分布的新型分析框架，以解决当前微观结构分析中固有的关键缺陷。我们通过离子束处理极大地提高了晶粒的可见性，并使用深度神经网络（DNN）进行了精确的晶粒分割。通过利用我们的新方法，我们发现了与先前结果相矛盾的意外差异，例如沉积温度（Tdep）和金属化后退火（PMA）对晶粒尺寸统计的影响，促使我们重新评估早期的解释。将微观结构分析与电学测试相结合，我们发现晶粒尺寸减小既有积极影响也有消极影响：它导致矫顽场（Ec）的芯片间差异显著减小（标准差减少约68%），同时引发漏电流的激增。这些新发现证明了我们的方法在表征铁电氧化铪方面的稳健性，可用于深入检查器件变异性和可靠性。
引用
@article{arxiv.2506.19183,
title = {A Novel Analysis Framework for Microstructural Characterization of Ferroelectric Hafnia: Experimental Validation and Application},
author = {Yoonsang Park and Jaeduck Jang and Hyangsook Lee and Kihong Kim and Kyooho Jung and Yunseong Lee and Jaewoo Lee and Eunji Yang and Sanghyun Jo and Sijung Yoo and Hyun Jae Lee and Donghoon Kim and Duk-Hyun Choe and Seunggeol Nam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.19183},
year = {2025}
}
备注
4 pages (2 pages are text rest are filled with figures)