見える強誘電体膜破壊プロセス

Non-Destructive Imaging of Breakdown Process in Ferroelectric Capacitors Using In-situ Laser-Based Photoemission Electron Microscopy

, Applied Physics Letters, https://doi.org/10.1063/5.0162484

　次世代の不揮発メモリの候補である強誘電体メモリの材料の候補の一つであるHfO2系の強誘電体キャパシタの破壊過程を可視化するすることに成功したとの論文です。レーザー励起光電子顕微鏡(in situ laser PEEM )によって、絶縁破壊後の電気伝導パスだけでなく絶縁破壊直前のリーク電流の増加領域の可視化しており、破壊直前にキャパシタ内の広い範囲で抵抗が変化その後、伝導パス形成されて絶縁破壊される様子がわかってきたとのこと。キャパシタの面積はum単位でこの計測系の空間分解能は 28 ～ 108 nmということなのであともう1桁低い領域での分析が欲しいところですがそれでもなお興味深い手法かと思います。非破壊で欠陥の前兆なる動向や感度をいろいろなものを振って調べたり、粒界などに含まれる欠陥の種など明らかにすることに役に立つのではと思います。