<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no"?>
<dublin_core schema="dc">
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Jeong,&#x20;Jai-Youn</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Ko,&#x20;Kyeol</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Shin,&#x20;Changhwan</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Han,&#x20;Jae-Hoon</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2025-08-20T06:34:47Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2025-08-20T06:34:47Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2025-08-20</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2025-08</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;152990</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">The&#x20;main&#x20;challenges&#x20;in&#x20;HZO-based&#x20;ferroelectric&#x20;capacitors&#x20;(FeCAPs)&#x20;and&#x20;ferroelectric&#x20;field-effect&#x20;transistors&#x20;(FeFETs)&#x20;are&#x20;the&#x20;comparatively&#x20;high&#x20;coercive&#x20;voltage&#x20;and&#x20;thicker&#x20;HfxZr1-xO2&#x20;(HZO)&#x20;thickness,&#x20;limiting&#x20;their&#x20;application&#x20;in&#x20;embedded&#x20;nonvolatile&#x20;ferroelectric&#x20;memory.&#x20;Therefore,&#x20;there&#x20;is&#x20;a&#x20;critical&#x20;need&#x20;to&#x20;enhance&#x20;endurance&#x20;cycles&#x20;(&gt;10(5))&#x20;while&#x20;achieving&#x20;relatively&#x20;larger&#x20;2P(r)&#x20;and&#x20;faster&#x20;switching&#x20;speeds&#x20;under&#x20;low&#x20;operating&#x20;voltages&#x20;(&lt;2&#x20;V)&#x20;in&#x20;thin&#x20;HZO&#x20;film&#x20;ferroelectric&#x20;capacitors.&#x20;While&#x20;some&#x20;fundamental&#x20;studies&#x20;have&#x20;addressed&#x20;these&#x20;challenges&#x20;using&#x20;metal-ferroelectric-metal&#x20;(MFM)&#x20;capacitors,&#x20;there&#x20;is&#x20;a&#x20;lack&#x20;of&#x20;mechanism&#x20;analysis&#x20;and&#x20;methods&#x20;to&#x20;recover&#x20;polarization&#x20;switching&#x20;about&#x20;fatigue-limited&#x20;endurance&#x20;(typically&#x20;&lt;10(5)&#x20;at&#x20;low&#x20;electric&#x20;fields)&#x20;in&#x20;thin&#x20;HZO&#x20;films&#x20;in&#x20;the&#x20;case&#x20;of&#x20;metal-ferroelectric-(insulator)-semiconductor&#x20;(MF(I)S)&#x20;structures.&#x20;In&#x20;this&#x20;study,&#x20;we&#x20;conducted&#x20;a&#x20;detailed&#x20;investigation&#x20;into&#x20;the&#x20;effect&#x20;of&#x20;thickness&#x20;scaling&#x20;of&#x20;HZO&#x20;on&#x20;germanium&#x20;MF(I)S&#x20;capacitors.&#x20;We&#x20;achieved&#x20;a&#x20;low&#x20;coercive&#x20;voltage&#x20;under&#x20;1.65&#x20;V&#x20;through&#x20;HZO&#x20;thickness&#x20;scaling&#x20;for&#x20;low-voltage&#x20;operation.&#x20;To&#x20;evaluate&#x20;its&#x20;endurance&#x20;characteristics,&#x20;we&#x20;elucidated&#x20;the&#x20;relationship&#x20;between&#x20;reversible&#x20;polarization&#x20;and&#x20;polarization&#x20;switching,&#x20;an&#x20;important&#x20;electrical&#x20;analysis&#x20;approach&#x20;for&#x20;understanding&#x20;the&#x20;fatigue&#x20;state.&#x20;Furthermore,&#x20;we&#x20;comprehensively&#x20;investigated&#x20;that&#x20;endurance&#x20;cycles&#x20;can&#x20;be&#x20;restored&#x20;by&#x20;applying&#x20;optimal&#x20;wake-up&#x20;electric&#x20;field&#x20;cycling&#x20;after&#x20;entering&#x20;the&#x20;fatigue&#x20;state.&#x20;The&#x20;thinner&#x20;HZO&#x20;capacitor&#x20;at&#x20;500&#x20;degrees&#x20;C&#x20;exhibited&#x20;superior&#x20;ferroelectric&#x20;properties,&#x20;including&#x20;large&#x20;polarization,&#x20;low&#x20;switching&#x20;voltage,&#x20;low&#x20;leakage,&#x20;improved&#x20;breakdown&#x20;field,&#x20;endurance&#x20;recovery,&#x20;and&#x20;over&#x20;10&#x20;years&#x20;of&#x20;data&#x20;retention.&#x20;The&#x20;increase&#x20;in&#x20;reversible&#x20;polarization&#x20;transition&#x20;and&#x20;internal&#x20;electric&#x20;field&#x20;related&#x20;to&#x20;charge&#x20;trapping&#x20;during&#x20;low-voltage&#x20;operating&#x20;cycles&#x20;can&#x20;be&#x20;comprehended&#x20;by&#x20;carefully&#x20;examining&#x20;the&#x20;polarization&#x20;recovery&#x20;mechanism&#x20;under&#x20;fatigue&#x20;and&#x20;rewake-up&#x20;conditions.&#x20;Through&#x20;these&#x20;discussions,&#x20;we&#x20;provide&#x20;insights&#x20;into&#x20;the&#x20;polarization&#x20;mechanism&#x20;of&#x20;HZO&#x2F;Ge&#x20;MF(I)S&#x20;and&#x20;the&#x20;basic&#x20;strategy&#x20;for&#x20;achieving&#x20;superior&#x20;ferroelectric&#x20;memory.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">AMER&#x20;CHEMICAL&#x20;SOC</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">Comprehensive&#x20;Understanding&#x20;of&#x20;Fatigue,&#x20;Breakdown,&#x20;and&#x20;Recovery&#x20;Mechanism&#x20;by&#x20;Thickness&#x20;Scaling&#x20;in&#x20;Hf0.5Zr0.5O2&#x2F;Ge&#x20;MF(I)S&#x20;Capacitors&#x20;for&#x20;Low&#x20;Writing&#x20;Voltages</dcvalue>
<dcvalue element="type" qualifier="none">Article</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1021&#x2F;acsaelm.5c00500</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="journalClass">1</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">ACS&#x20;Applied&#x20;Electronic&#x20;Materials,&#x20;v.7,&#x20;no.15,&#x20;pp.6770&#x20;-&#x20;6783</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">ACS&#x20;Applied&#x20;Electronic&#x20;Materials</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="volume">7</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="number">15</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="startPage">6770</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="endPage">6783</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="isOpenAccess">N</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="journalRegisteredClass">scie</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="journalRegisteredClass">scopus</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="wosid">001532317700001</dcvalue>
<dcvalue element="relation" qualifier="journalWebOfScienceCategory">Engineering,&#x20;Electrical&#x20;&amp;&#x20;Electronic</dcvalue>
<dcvalue element="relation" qualifier="journalWebOfScienceCategory">Materials&#x20;Science,&#x20;Multidisciplinary</dcvalue>
<dcvalue element="relation" qualifier="journalResearchArea">Engineering</dcvalue>
<dcvalue element="relation" qualifier="journalResearchArea">Materials&#x20;Science</dcvalue>
<dcvalue element="type" qualifier="docType">Article</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="keywordPlus">FIELD-EFFECT-TRANSISTOR</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="keywordPlus">LOGIC</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="keywordAuthor">HZO&#x20;thicknessscaling</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="keywordAuthor">low&#x20;operating&#x20;voltage</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="keywordAuthor">fatigue</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="keywordAuthor">recovery</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="keywordAuthor">rewake-up&#x20;effect</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="keywordAuthor">endurance</dcvalue>
<dcvalue element="subject" qualifier="keywordAuthor">ferroelectric&#x20;Hf1-x&#x20;Zr&#x20;x&#x20;O2</dcvalue>
</dublin_core>
