Science and technology of thin films and interfacial layers in ferroelectric and high-dielectric constant heterostructures and application to devices

Journal of Applied Physics

Volumn 100, Issue 5, 2006, Pages

  Auciello, Orlando ^a  

^a ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

GATE DIELECTRICS; INTEGRATED FILM SYNTHESIS; NANOSCALE DEVICES; OXIDE THIN FILMS;

CMOS INTEGRATED CIRCUITS; FILM GROWTH; HETEROJUNCTIONS; NANOTECHNOLOGY; PERMITTIVITY; RANDOM ACCESS STORAGE;

FERROELECTRIC THIN FILMS;

EID: 33748870003     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2337005     Document Type: Article

References (63)

1. O. Auciello, J. F. Scott, and R. Ramesh, Phys. Today, 22 (1998).
2. "Science and Technology of Integrated Ferroelectrics: Selected Papers of the Past Eleven Years of the International Symposium on Integrated Fer-roelectrics Proceedings," edited by C. A. Paz de Araujo, O. Auciello, and R. Ramesh (Gordon and Breach, Switzerland), "Ferroelectricity and Related Phenomena," (2000), Vol. 11.
3. S. K. Dey, in Ferroelectric Thin Films: Synthesis and Basic Properties, edited by C. Paz de Araujo, J. F. Scott, and G. W. Taylor (Gordon and Breach, Switzerland, 1997), p. 329.
4. S. B. Krupanidhi, H. Hu, and G. R. Fox, in Ferroelectric Thin Films: Synthesis and Basic Properties, edited by C. A. Paz de Araujo, J. F. Scott, and G. W. Taylor (Gordon and Breach, Switzerland, 1997), p. 427.
5. P. McIntyre and S. R. Summerfelt, Appl. Phys. Lett. 70, 711 (1997).
6. K. L. Saenger, A. Grill, and D. E. Kotecki, J. Appl. Phys. 83, 802 (1998).
7. D.-F. Lii, J. Mater. Sci. 33, 2137 (1998).
8. D. McIntyre, J. E. Greene, G. Hakansson, J. E. Sundgren, and W. D. Munz, J. Appl. Phys. 67, 1542 (1990).
9. A. M. Dhote, S. Madhukar, D. Young, T. Venkatesan, R. Ramesh, C. M. Cotell, and J. Benedetto, J. Mater. Res. 12(6), 1589 (1997).
10. A. M. Dhote, S. Madhukar, W. Wei, T. Venkatesan, R. Ramesh, and C. M. Cottel, Appl. Phys. Lett. 68(10), 1350 (1996).
11. A. M. Dhote and R. Ramesh, U.S. Patent no. 5798903.
12. J. M. Benedetto, R. A. Moore, and F. B. McLean, J. Appl. Phys. 75, 460 (1994).
13. J. J. Lee, C. L. Thio, and S. B. Desu, Phys. Status Solidi A 151, 171 (1995).
14. J. O. Olowolafe, R. E. Jones, Jr., A. C. Campbell, R. J. Hegde, C. J. Mogab, and R. B. Gregory, J. Appl. Phys. 73, 1764 (1993).
15. N. N. Al-Shareef, K. R. Bellur, O. Auciello, and A. I. Kingon, Integr. Ferroelectr. 8, 151 (1995).
16. S. Aggarwal, B. Yang, and R. Ramesh, in Thin Film Ferroelectric Materials and Devices, edited by R. Ramesh (Kluwer Academic, Dordrecht, 1998), p. 221.
17. C. A. -Paz de Araujo, J. D. Cuchlaro, L. D. McMillan, M. C. Scott, and J. F. Scott, Nature (London) 374, 627 (1995).
18. M. Wittmer, J. Noser, and H. Melchoir, J. Appl. Phys. 52, 6659 (1981).
19. H. G. Tompkins. J. Appl. Phys. 71, 980 (1992).
20. P. McIntyre and S. R. Summerfelt, J. Appl. Phys. 82, 4577 (1997).
21. K. L. Saenger, A. Grill, and D. E. Kotecki, J. Appl. Phys. 83, 802 (1998).
22. K. L. Saenger, A. Grill, and C. Cabral, Jr., J. Mater. Res. 13, 462 (1998).
23. S. Madhukar, S. Aggarwal, A. M. Dhote, R. Ramesh, S. B. Samavedam, S. Choopun, and R. P. Sharma, J. Mater. Res. 14, 940 (1999).
24. H. D. Bhatt, S. B. Desu, D. P. Vijay, Y. S. Hwang, X. Zhang, M. Nagata, and A. Grill, Appl. Phys. Lett. 71, 719 (1997).
25. S. Veprek, S. Reiprich, and S. H. Li, Appl. Phys. Lett. 66, 2640 (1995).
26. X. Sun, J. S. Reid, E. Kolawa, and M.-A. Nicolet, J. Appl. Phys. 81, 664 (1997).
27. A. L. Greer, in Intermetallic Compounds, edited by J. H. Westbrook and R. L. Fleischer (Wiley, New York, 1995), Vol. 1, p. 371.
28. S. M. Gasser, E. Kolawa, and M.-A. Nicolet, J. Appl. Phys. 86, 1974 (1999).
29. S. Aggarwal, B. Nagaraj, H. Li, R. P. Sharma, L. Salamanca-Riba, R. Ramesh, A. M. Dhote, A. R. Krauss, and O. Auciello, Acta Mater. 48, 3387 (2000).
30. S. Aggarwal, A. M. Dhote, H. Li, S. Ankem, and R. Ramesh, Appl. Phys. Lett. 74, 230 (1999).
31. A. M. Dhote, O. Auciello, D. M. Gruen, and R. Ramesh, Appl. Phys. Lett. 79, 800 (2001).
32. O. Auciello, A. R. Krauss, J. Im, and J. A. Schultz, in Annu. Rev. Mater. Sci. 28, 375 (1998).
33. A. R. Krauss, O. Auciello, A. M. Dhote, J. Im, E. A. Irene, Y. Gao, A. H. Mueller, S. Aggarwal, and R. Ramesh, Integr. Ferroelectr. 34, 121 (2001).
34. M. X. Zhang, K. C. Hsieh, J. DeKock, and Y. A. Chang, Scr. Metall. Mater. 27, 1361 (1992).
35. S. M. Gasser, E. Kolawa, and M.-A. Nicolet, J. Appl. Phys. 86, 1974 (1999).
36. S. R. Summerfelt, in Ferroelectric Thin Films, edited by R. Ramesh (Kluwer Academic Publisher, The Netherlands, 1997), Chap. 1, p. 1.
37. J. M. Ponds, S. W. Kirchoefer, W. Chang, J. S. Horwitz, and D. B. Chrisey, Integr. Ferroelectr. 22, 317 (1998).
38. F. A. Miranda, F. W. Van Keuls, R. R. Romanofsky, and G. Subramanyam, Integr. Ferroelectr. 22, 269 (1998).
39. J. Im, O. Auciello, P. K. Baumann, S. K. Streiffer, D. Y. Kaufman, and A. R. Krauss, Appl. Phys. Lett. 76, 1 (2000).
40. R. York, A. Nagra, P. Periaswamy, O. Auciello, S. K. Streiffer, and J. Im, Integr. Ferrcelectr. 34, 177 (2001).
41. S. K. Streiffer, C. Basceri, C. B. Parker, S. E. Lash, and A. I. Kingon, J. Appl. Phys. 86, 4565 (1999).
42. S. Yamamichi, H. Yabuta, T. Sakuma, and Y. Miyasaka, Appl. Phys. Lett. 64, 1644 (1994).
43. P. C. van Buskirk, J. F. Roeder, and S. Bilodeau, Integr. Ferroelectr. 10, 9 (1995).
44. X. Wang, U. Helmersson, L. D. Madsen, I. P. Ivanov, P. Münger, S. Rudner, B. Hjörvarsson, and J. Sundgren, J. Vac. Sci. Technol. A 17, 564 (1999).
45. C. B. Eom, J. K. Sun, K. Yamamoto, A. F. Marshall, K. E. Luther, and T. H. Geballe, Appl. Phys. Lett. 55, 595 (1989).
46. S. Yamamichi, H. Yabuta, T. Sakuma, and Y. Miyasaka, Appl. Phys. Lett. 64, 1644 (1994).
47. B. A. Baumert, T. L. Tsai, L. H. Chang, T. R. Remmel, M. L. Kottke, P. L. Fejes, W. Chen, E. P. Ehlert, D. F. Sullivan, C. J. Tracy, and B. M. Melnick, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 493, 21 (1998).
48. J. Im, O. Auciello, and S. K. Streiffer, Thin Solid Films 413, 243 (2002).
49. T. Kawahara, M. Yamamuka, A. Yuuki, and K. Ono, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 35, 4880 (1996).
50. L. J. Sinnamon, R. M. Bowman, and J. M. Gregg, Appl. Phys. Lett. 78, 1724 (2001).
51. S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (Wiley, New York, 1981), p. 250.
52. M. Copel, P. R. Duncombe, D. A. Neumayer, T. M. Shaw, and R. M. Tromp, Appl. Phys. Lett. 70, 3227 (1997).
53. S. K. Streiffer. C. Basceri, C. B. Parker, S. E. Las, and A. I. Kingon, J. Appl. Phys. 86, 4565 (1999).
54. J. Im, S. K. Streiffer, O. Auciello, and A. R. Krauss, Appl. Phys. Lett. 77, 2593 (2000).
55. H. Takasago, K. Adachi, and M. Takada, J. Electron. Mater. 12, 319 (1989).
56. W. Fan, S. Saha, J. A. Carlisle, O. Auciello, R. P. H. Chang, and R. Ramesh, Appl. Phys. Lett. 82(9), 1452 (2003).
57. W. Fan, B. Kabius, J. M. Hiller, S. Saha, J. A. Carlisle, O. Auciello, R. P. H. Chang, and R. Ramesh, J. Appl. Phys. 94, 6192 (2003).
58. International Technology Roadmap for Semiconductors, 2001 edition, ITRS Home Page, http://public.itrs.net(2001).
59. M. Wallace and G. Wilk, MRS Bull. 27(3) (2002).
60. R. Wallac and O. Auciello, "Science and Technology fo High-Dielecrtic Constant (K) Thin Films for Next Generation CMOS," in Thin films and Heterostructures for oxide Electronics, edited by S. B. Ogale (Springer, New York, 2005);
61. Multifunctional Thin Films Book Series, edited by O. Auciello and R. Ramesh, (Springer, New York, 2005), pp. 79-126.
62. O. Auciello, W. Fan, B. Kabius, S. Saha, J. A. Carlisle, R. P. H. Chang, C. Lopez, E. A. Irene, and R. A. Baragiola, Appl. Phys. Lett. 86, 031902 (2005).
63. K. J. Yang and C. Hu, IEEE Trans. Electron Devices 46, 1500 (1999).