A review on hybrid nanolaminate materials synthesized by deposition techniques for energy storage applications

Journal of Materials Chemistry A

Volumn 2, Issue 11, 2014, Pages 3695-3708

  Azadmanjiri, Jalal ^a   Berndt, Christopher C ^a,b   Wang, James ^a   Kapoor, Ajay ^a   Srivastava, Vijay K ^c   Wen, Cuie ^a  

^a SWINBURNE UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Australia)

^b Stony Brook University   (United States)

^c BANARAS HINDU UNIVERSITY   (India)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84894441973     PISSN: 20507488     EISSN: 20507496     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3ta14034b     Document Type: Review

References (134)

1. M. Osada T. Sasaki Adv. Mater. 2012 24 210 228
2. M. Osada T. Sasaki J. Mater. Chem. 2009 19 2503 2511
3. R. Z. Ma T. Sasaki Adv. Mater. 2010 22 5082 5104
4. G. D. Wilk R. M. Wallance J. M. Anthony J. Appl. Phys. 2001 89 5243 5275
5. R. M. Wallace G. Wilk MRS Bull. 2002 27 192 197
6. P. W. Peacock J. Robertson J. Appl. Phys. 2002 92 4312 4321
7. D. G. Schlom J. H. Haeni MRS Bull. 2002 27 198 204
8. W. J. Zhu T. Tamagawa M. Gibson T. Furukawa T. P. Ma IEEE Electron Device Lett. 2002 23 649 651
9. M. S. Joo B. J. Cho C. C. Yeo N. Wu H. Yu C. Zhu M. F. Li D. L. Kwong N. Balasibramanian Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 2003 42 L220 L222
10. M. H. Cho Y. S. Roh C. N. Whang K. Jeong H. J. Choi S. W. Nam D. H. Ko J. H. Lee N. I. Lee K. Fujihara Appl. Phys. Lett. 2002 81 1071 1073
11. H. S. Chang S. Jeon H. Hwang D. W. Moon Appl. Phys. Lett. 2002 80 3385 3387
12. S. Jeon H. Yang D. G. Park H. Hwang Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 2002 41 2390 2393
13. T. W. Barbee, IEEE Aerospace Conference Proceedings, 2003, vol. 1-8, pp. 1745-1754
14. A. I. Kingon S. K. Streiffer C. Basceri S. R. Summerfelt MRS Bull. 1996 21 46 52
15. A. Kingon Nature 1999 401 658 659
16. A. I. Kingon J. P. Maria S. K. Streiffer Nature 2000 406 1032 1038
17. S. K. Kim S. W. Lee J. H. Han B. Lee S. Han C. S. Hwang Adv. Funct. Mater. 2010 20 2989 3003
18. J. Niinistö K. Kukli M. Heikkilä M. Ritala M. Leskelä Adv. Eng. Mater. 2009 11 223 234
19. E. K. Akdogan, W. Mayo and A. Safari, Advances in Dielectric Ceramics, ed., K. M. Nair, and, A. S.Bhalla, The American Ceramic Society, Westerville, OH, 1998, vol. 88
20. G. L. Brennecka J. F. Ihlefeld J. P. Maria B. A. Tuttle P. G. Clem J. Am. Ceram. Soc. 2010 93 3935 3954
21. G. D. Wilk R. M. Wallace J. M. Anthony J. Appl. Phys. 2001 89 5243 5275
22. J. Robertson Rep. Prog. Phys. 2006 69 327 396
23. R. P. Ortiz A. Facchetti T. J. Marks Chem. Rev. 2010 110 205 239
24. I. Burn D. M. Smyth J. Mater. Sci. 1972 7 339 343
25. P. Barber S. Balasubramanian Y. Anguchamy S. Gong A. Wibowo H. Gao H. J. Ploehn H. C. Zur Loye Materials 2009 2 1697 1733
26. R. J. Cava J. Mater. Chem. 2001 11 54 62
27. K. Kukli M. Ritala M. Leskelä J. Electrochem. Soc. 2001 148 F35 F41
28. M. Kadoshima M. Hiratani Y. Shimamoto K. Torii H. Miki S. Kimura T. Nabatame Thin Solid Films 2003 424 224 228
29. S. K. Kim W. D. Kim K. M. Kim C. S. Hwang J. Jeong Appl. Phys. Lett. 2004 85 4112 4114
30. R. J. Cava J. J. Krajewski W. F. Peck Jr G. L. Roberts J. Mater. Res. 1996 11 1428 1432
31. J. R. Jameson, P. B. Griffin, A. Agah, J. D. Plummer, H. S. Kim, D. V. Taylor, P. C. McIntyre and W. A. Harrison, Electron Devices Meeting, IEDM '03 Technical Digest, IEEE International, 2003, pp. 91-94
32. J. W. McPherson J. Kim A. Shanware H. Mogul J. Rodrigues IEEE Trans. Electron Devices 2003 50 1771 1778
33. G. L. Brennecka J. F. Ihlefeld J. P. Maria B. A. Tuttle P. G. Clem J. Am. Ceram. Soc. 2010 93 3935 3954
34. K. Kukli M. Ritala M. Leskelä Nanostruct. Mater. 1997 8 785 793
35. I. Jõgi K. Kukli M. Ritala M. Leskelä J. Aarik A. Aidla J. Lu Microelectron. Eng. 2010 87 144 149
36. M. A. Subramanian D. Li N. Duan B. A. Reisner A. W. Sleight J. Solid State Chem. 2000 151 323 325
37. J. W. Elam Z. A. Sechrist S. M. George Thin Solid Films 2002 414 43 55
38. J. M. Jensen A. B. Oelkers R. Toivola D. C. Johnson J. W. Elam S. M. George Chem. Mater. 2002 14 2276 2282
39. Z. A. Sechrist F. H. Fabreguette O. Heintz T. M. Phung D. C. Johnson S. M. George Chem. Mater. 2005 17 3435 3485
40. S. J. Veprek J. Vac. Sci. Technol., A 1999 17 2401 2420
41. P. C. Yashar W. D. Sproul Vacuum 1999 55 179 190
42. G. Chen M. Neagu Appl. Phys. Lett. 1997 71 2761 2763
43. G. Chen Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1998 57 14958 14973
44. H. B. Huang F. Spaepen Acta Mater. 2000 48 3261 3269
45. J. H. Lee, Y. S. Kim, H. S. Jung, J. H. Lee, N. I. Lee, H. K. Kang, J. H. Ku, H. S. Kang, Y. K. Kim, K. H. Cho and K. P. Sub, VLSI Tech. Dig. IEEE, Cat. No. 02CH37302, 2002, p. 84
46. Y. N. Tan W. K. Chim W. K. Choi M. S. Joo T. H. Ng B. J. Cho IEEE Int. Electron Devices Meet., Tech. Dig. 2004 889
47. T. E. Seidel, A. Srivastava, Z. Zhang, T. Dimitrova, A. R. Londergan and Z. Karim, ECS Symposium, 2005, vol. 1, p. 107
48. S. Y. Kim IEEE Int. Electron Devices Meet., Tech. Dig. 2006 871
49. W. Li Z. Chen R. N. Premnath B. Kabius O. Auciello J. Appl. Phys. 2011 110 024106
50. E. Miranda J. Sune T. Das C. Mahata C. K. Maiti J. Appl. Phys. 2012 112 064113
51. S. J. Ding J. Xu Y. Huang Q. Q. Sun D. W. Zhang M. F. Li J. Appl. Phys. 2008 103 092909
52. I. Jõgi K. Kukli M. Kemell M. Ritala M. Leskelä J. Appl. Phys. 2007 102 114114
53. M. Osada Y. Ebina H. Funakubo S. Yokoyama T. Kiguchiu K. Takada T. Sasaki Adv. Mater. 2006 18 1023 1027
54. B. M. Knez K. Nielsch L. Niinistö Adv. Mater. 2007 19 3425 3438
55. S. J. Ding M. Zhang W. Chen D. W. Zhang L. K. Wang X. P. Wang C. Zhu M. F. Li J. Appl. Phys. 2006 88 042905
56. W. Li O. Auciello R. N. Premnath B. Kabius Appl. Phys. Lett. 2010 96 162907
57. R. Advincula and W. Knoll, Functional Polymer Films, Wiley, 2011
58. B. S. Ong K. L. Pey C. Y. Ong C. S. Tan D. A. Antoniadis E. A. Fitzgerald Appl. Phys. Lett. 2011 98 182102 182104
59. M. Leskelä M. Ritala Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 5548 5554
60. L. Niinistö J. Päiväsaari J. Niinistö M. Putkonen M. Nieminen Phys. Status Solidi A 2004 201 1443 1452
61. H. Kim J. Vac. Sci. Technol., B: Microelectron. Nanometer Struct. - Process., Meas., Phenom. 2003 21 2231 2261
62. R. Puurunen J. Appl. Phys. 2005 97 121301
63. M. C. Cisneros-Morales C. R. Aita J. Appl. Phys. 2012 111 109904
64. E. Guziewicz M. Godlewski L. Wachnicki T. A. Krajewski G. Luka S. Gieraltowska R. Jakiela A. Stonert W. Lisowski M. Krawczyk J. W. Sobczak A. Jablonski Semicond. Sci. Technol. 2012 27 074011
65. X. Sun M. Xie G. Wang H. Sun A. S. Cavanagh J. J. Travis S. M. George J. Lian J. Electrochem. Soc. 2012 159 A364 A369
66. G. Dingemans M. C. M. Van de Sanden W. M. M. Kessels J. Electrochem. Soc. 2010 13 H76 H79
67. W. R. Grove Philos. Trans. R. Soc. London 1852 142 87 101
68. M. Panjan T. Peterman M. Čekda P. Panjan Surf. Coat. Technol. 2009 204 850 853
69. T. Wan H. Aoki J. Hikawa J. H. Lee Bio-Med. Mater. Eng. 2007 17 291 297
70. M. T. Greiner L. Chai M. G. Helander W. M. Tang Z. H. Lu Adv. Funct. Mater. 2013 23 215 226
71. C. H. Heo S. B. Lee J. H. Boo Thin Solid Films 2005 435 183 188
72. R. M. Wallace G. D. Wilk Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2003 28 231 285
73. R. M. Wallace G. Wilk MRS Bull. 2002 27 186 187
74. R. Wallace and O. Auciello, Multifunctional Thin Films Book Series, ed., O. Auciello, and, R. Ramesh, Springer, New York, 2005, pp. 79-126
75. G. Lee B. K. Lai C. Phatak R. S. Katiyar O. Auciello J. Appl. Phys. 2013 114 027001
76. T. Sasaki M. Watanabe H. Hashizume H. Yamada H. Nakazawa J. Am. Chem. Soc. 1996 118 8329 8335
77. T. Sasaki M. Watanabe J. Am. Chem. Soc. 1998 120 4682 4689
78. T. Tanaka Y. Ebina K. Takada K. Kurashima T. Sasaki Chem. Mater. 2003 15 3564 3568
79. C. J. Först C. R. Ashman K. Schwarz P. E. Blöch Nature 2004 427 53 56
80. M. Gutowski J. E. Jaffe C. L. Liu M. Stoker R. I. Hegde R. S. Rai P. J. Tobin Appl. Phys. Lett. 2002 80 1897 1899
81. Y. Omomo T. Sasaki L. Z. Wang M. Watanabe J. Am. Chem. Soc. 2003 125 3568 3575
82. O. Aucielle W. Fan B. Kabius S. Saha J. A. Carlisle R. P. H. Chang C. Lopez E. A. Irene R. A. Baragiola Appl. Phys. Lett. 2005 86 042904
83. H. Y. Yu M. F. Li B. J. Cho C. C. Yeo M. S. Joo D. L. Kwong J. S. Pan C. H. Ang J. Z. Zheng S. Ramanathan Appl. Phys. Lett. 2002 81 376 378
84. F. El Kamel P. Gonon C. Vallee Appl. Phys. Lett. 2007 91 172909
85. D. Fuchs C. W. Schneider R. Schneider H. Rietschel J. Appl. Phys. 1999 85 7362 7369
86. W. Li O. Auciello R. Premnath B. Kabius Appl. Phys. Lett. 2010 96 162907
87. P. K. Park E. S. Cha S. W. Kang Appl. Phys. Lett. 2007 90 232906
88. F. A. Modine D. Lubben J. B. Bates J. Appl. Phys. 1993 74 2658
89. P. C. Yashar S. A. Barnett L. Hultman W. D. Sproul J. Mater. Res. 1999 14 3614 3622
90. D. Schwenk F. Fishman F. Schwabl Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1988 38 11618 11638
91. G. Chen M. Neagu Appl. Phys. Lett. 1997 71 2761 2763
92. J. Patscheider N. Hellgren R. T. Haasch I. Petrov J. E. Greene Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011 83 125124
93. C. E. Kim I. Yun Appl. Surf. Sci. 2012 258 3089 3093
94. Z. Tang X. Zhu H. Xu Y. Xia J. Yin Z. Liu A. Li F. Yan Mater. Lett. 2013 92 21 24
95. A. R. Chaudhuri A. Fissel V. R. Archakam H. J. Osten Appl. Phys. Lett. 2013 102 022904
96. J. T. Anderson C. L. Munsee C. M. Hung T. M. Phung G. S. Herman D. C. Johnson J. F. Wagner D. A. Keszler Adv. Funct. Mater. 2007 17 2117 2124
97. I. Jõgi A. Tamm K. Kukli M. Kemell J. Lu T. Sajavaara M. Ritala M. Leskelö J. Electrochem. Soc. 2010 157 G202 G210
98. C. H. Choi S. J. Rhee T. S. Jeon N. Lu J. H. Sim R. Clark M. Niwa D. L. Kwong IEEE Int. Electron Devices Meet., Tech. Dig. 2002 857
99. X. P. Wang M. F. Li A. Chin C. X. Zhu J. Shao W. Lu X. C. Shen X. F. Yu R. Chi C. Shen A. C. H. Huan J. S. Pan A. Y. Du P. Lo D. S. H. Chan D. L. Kwong Solid-State Electron. 2006 50 986 991
100. G. Dutta K. P. S. Hembram G. M. Rao U. Waghmare Appl. Phys. Lett. 2006 89 202904
101. K. Chu M. L. Chang M. L. Steigerwald R. M. Fleming R. L. Opila R. B. van Dover C. D. W. Jones J. Appl. Phys. 2002 91 308 316
102. V. Mikhelashvili G. Eisenstein Thin Solid Films 2006 515 346 352
103. K. Kukli M. Ritala M. Leskelä J. Sundqvist L. Oberbeck J. Heitmann U. Schröder J. Aarik A. Aidla Thin Solid Films 2007 515 6443 6451
104. R. K. Grubbs C. E. Nelson N. J. Steinmetz S. M. George Thin Solid Films 2004 467 16 27
105. W. F. A. Besling E. Young T. Conard C. Zhao R. Carter W. Vandervorst M. Caymax S. De Gendt M. Heyns J. Maes M. Tuominen S. Haukka J. Non-Cryst. Solids 2002 303 123 133
106. H. Kattelus M. Ylilammi J. Saarilahti J. Antson S. Lindfors Thin Solid Films 1993 225 296 298
107. K. Kukli J. Ihanus M. Ritala M. Leskela J. Electrochem. Soc. 1997 144 300 306
108. J. W. Elam S. M. George Chem. Mater. 2003 13 1020 1028
109. T. Roessler J. Gluch M. Albert J. W. Bartha Thin Solid Films 2010 518 4680 4683
110. K. Kukli J. Ihanus M. Ritala M. Leskela Appl. Phys. Lett. 1996 68 3737 3739
111. K. Kukli M. Ritala M. Leskela T. Sajavaara J. Keinonen D. Gilmer S. Bagchi L. Prabhu J. Non-Cryst. Solids 2002 303 35 39
112. S. P. Fillery H. Koerner L. Drummy E. Dunkerley M. F. Durstock D. F. Schmidt R. A. Vaia ACS Appl. Mater. Interfaces 2012 4 1388 1396
113. S. S. Brandstetter L. F. Drummy J. C. Horwath D. L. Schweikart R. A. Vaia IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2008 15 287 290
114. Y. Cao P. C. Irwin K. Younsi IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2004 11 797 807
115. P. Kim X. H. Zhang B. Domercq S. C. Jones P. J. Hotchkiss S. R. Marder B. Kippelen J. W. Perry Appl. Phys. Lett. 2008 93 013302
116. P. Kim M. N. Doss J. P. Tillotson P. J. Hotchkiss M. J. Pan S. R. Marder J. Li J. P. Calame J. W. Perry ACS Nano 2009 3 2581 2592
117. J. Li S. I. Soek B. Chu F. Dogan Q. Zhang Q. Wang Adv. Mater. 2009 21 217 221
118. Y. Aoki T. Kunitake Adv. Mater. 2004 16 118 123
119. G. Dennler C. Lungenschmied H. Neugebauer N. S. Sariciftci M. Latrèche G. Czeremuszkin M. R. Wertheimer Thin Solid Films 2006 349 511 512
120. R. P. Patel D. Chiavetta C. A. Wolden J. Vac. Sci. Technol., A 2011 29 061508
121. C. E. Kim I. Yun Appl. Surf. Sci. 2012 258 3089 3093
122. Alumina as a Ceramic Material, ed., W. H. Gitzen, Westerville OH, The American Ceramic Society, 1970, p. 3
123. O. Zywitzki G. Hoetzsch Surf. Coat. Technol. 1996 86..7 640 647
124. S. Prasanna G. Krishnendu S. Shalini P. Biji G. Mohan Rao S. Jayakumar R. Balasundaraprabhu Mater. Sci. Semicond. Process. 2013 16 705 711
125. P. Barber H. Houghton S. Balasubramanian Y. K. Anguchamy H. J. Ploehn H. C. Zur Loye Chem. Mater. 2009 21 1303 1310
126. Y. Cao P. C. Irwin K. Younsi IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2004 11 797 807
127. W. J. Sarjeant, Handbook of Low and High Dielectric Constant Materials and Their Applications, ed., H. S. Nalwa, Academic Press, San Diego, 1999, pp. 423-491
128. P. Kim S. C. Jones P. J. Hotchkiss N. Haddock B. Kippelen S. R. Marder J. W. Perry Adv. Mater. 2007 19 1001 1005
129. C. A. P. deAruj J. D. Cuchiaro L. D. McMillan M. C. Scott J. F. Scott Nature 1995 374 627 629
130. M. A. Subramanian D. Li N. Duan B. A. Reisner A. W. Sleight J. Solid State Chem. 2000 151 3230325
131. M. Osada T. Sasaki Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2012 9 29 36
132. C. S. Hwang J. Appl. Phys. 2002 92 432 437
133. L. J. Sinnamon M. M. Saad R. M. Bowman J. M. Gregg Appl. Phys. Lett. 2002 81 703 705
134. M. Osada K. Akatsuka Y. Ebina H. Funakubo K. Ono K. Takada T. Sasaki ACS Nano 2010 4 5225 5232