學位論文

Permanent URI for this collectionhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/73896

Browse

Has files: NoSubject: search.filters.subject.NC-FETs

Search Results

Now showing 1 - 2 of 2
  • No Thumbnail Available
    Item
    高濃度鋯之鐵電氧化鉿鋯極化反應及多階操作
    (2020) 曾鉯茹; Tseng, Yi-Ju
    近幾年來在半導體的領域中，鐵電材料是非常盛行及熱門的研究主題，而鐵電氧化鉿鋯(Hf1-xZrxO2, HZO)也已被廣泛的利用，本論文將選擇摻雜高濃度鋯之HZO作為鐵電電晶體的絕緣層材料，進行其特性的研究及應用。 鐵電材料的遲滯現象(Hysteresis)具有雙穩態的特性，滿足負電容電壓放大(Negative capacitance, NC)和記憶體儲存信號的要求，本論文將以鐵電極化反應時間量測來驗證高濃度鋯之HZO鐵電電晶體的負電容效應，且將AFE(Anti-Ferroelectric)-HZO材料製作成金屬鐵電層金屬(Metal-Ferroelectric-Metal, MFM)電容結構及金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)，分別進行相關電性的研究。 由於現今電晶體不斷微縮，VDD也隨之下降。透過使用具有不同功函數的上下電極材料在MFM中會產生內建偏壓讓Zr為90%之AFE原始遲滯曲線偏移並產生兩個穩定的非揮發性狀態達到降低功耗的效果。此外，透過打入脈衝電壓可將Zr為75%的FET分為四階狀態，等效的增加了記憶體晶片密度。於記憶體可靠度方面，Retention可以保持到104秒，Endurance則是可操作至106個週期。
  • No Thumbnail Available
    Item
    鐵電氧化鉿鋯之記憶體及鰭式電晶體
    (2019) 廖俊宇; Liao, Chun-Yu
    在半導體的領域中，電晶體在設計上追求精小，然而對效能的期望卻越來越高。因此，此領域的專家不斷地找尋新穎材料，嘗試加入在電晶體的製作中，希望能藉此突破現今所面臨的瓶頸。鐵電材料在近年來相當受到研究人員的注目，其材料擁有的雙穩態能被廣泛應用於記憶體的操作上。此外，鐵電材料中出現的負電容效應，有著電壓放大的效果，能有效打破次臨界擺幅(subthreshold swing, SS)的物理極限，以降低操作電壓VDD。 本篇論文研究將使用鐵電材料-氧化鉿鋯(HfZrO2, HZO)作為絕緣層，在MFM(Metal-Ferroelectric-Metal)結構中替換不同的上電極金屬，探討遲滯曲線特性的改變。而在記憶體追求簡單的電路設計概念下，利用HZO鐵電電晶體來做出1T記憶體。最後在鰭式電晶體的製程技術下，搭載鐵電薄膜來突破次臨界擺幅的極限，同時達到尺寸微縮及效能提升的結果。