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Semiconductor Engineering 芯片与封装· Technical Paper Link·· 4 小时前AI 评分50

首尔国立大学团队发表亚伏特 HZO 铁电电容研究,面向类 DRAM 内存

Fast, Sub-Volt HZO Ferroelectric Capacitors For DRAM-Like Memory (SNU)

AI 导读

首尔国立大学领衔团队在 Nature Communications 发表论文,通过 TiN 电极与界面工程缓解铁电 Hf0.5Zr0.5O2 电容的速度与耐久矛盾,实现 0.6 V 下 42.1 ns 极化翻转、1.0 V 下 8.1 ns 翻转,0.6 V 下按 20% 极化损失标准达数千亿次开关循环,循环测试达 10^12 次双极循环且未发生硬击穿。

正文 · AI 翻译

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由首尔国立大学主导的研究人员发表了论文《Resolving the Kay–Dunn limit and the speed–endurance dilemma in ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 for DRAM-class sub-volt capacitors》。

第一作者、博士 Geun Hyeong Park 在此总结了这项工作:

“快速且频繁重写的存储器需要低工作电压、快速切换和高循环耐久性。然而在铁电电容器中,加速极化翻转通常需要更高的电压,而这可能缩短器件寿命。

这项工作通过 TiN 电极和界面工程来应对这一权衡,降低了界面电压损耗并促进了极化反转。关键实验结果包括:

  • 在 0.6 V 下实现 42.1 ns 极化翻转。
  • 在 1.0 V 下实现 8.1 ns 极化翻转。
  • 以 20% 极化损耗为判据,在 0.6 V 下实现数千亿次开关循环。

循环测试还达到了 10^12 次双极性循环而未发生硬性电击穿。

除电容器测量之外,研究人员还提出了一种采用 1 晶体管 1 电容器单元结构的共板铁电存储器(CP-FeRAM)架构,并通过电路仿真评估了其读取性能。该架构探索了在存储电荷衰减后基于极化的读出方式,为降低类 DRAM 存储器的刷新需求提供了一条潜在途径。”

技术论文见此。2026 年 10 月

Park, G.H., Jo, S., Park, S. et al. Resolving the Kay–Dunn limit and the speed–endurance dilemma in ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 for DRAM-class sub-volt capacitors. Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-78705-4
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来源: Semiconductor Engineering 芯片与封装 · semiengineering.com