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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2017

17.10.2016 | Original Paper: Functional coatings, thin films and membranes (including deposition techniques)

Low-temperature solution-based fabrication of high-k HfO2 dielectric thin films via combustion process

verfasst von: Junhui Weng, Weibo Chen, Wei Xia, Jian Zhang, Yulong Jiang, Guodong Zhu

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 3/2017

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Abstract

HfO2 dielectric is one potential material in advanced microelectronics. Its solution-based fabrication usually requires high annealing temperature to remove residual organic solvent, which limits its applications in flexible electronics. Here a low-temperature and solution-processed high-k HfO2 dielectric was demonstrated. With the assistance of combustion process, amorphous HfO2 films were realized at annealing temperature below 300 °C. XRD, Raman and XPS analyses indicated structural and crystalline properties. Electrical measurements indicated that the films showed leakage current density lower than 5.8 × 10−8 A/m2 at 100 MV/m and breakdown field larger than 500 MV/m. Such low-temperature-processed films were expected to be integrated as high-quality gate dielectric in flexible electronics.

Graphical Abstract

Via the assistance of citric acid-based combustion method, solution-processed amorphous HfO2 dielectric films were realized at relatively low annealing temperature below 300 °C. Films showed smooth surfaces and good dielectric and breakdown properties https://static-content.springer.com/image/art%3A10.1007%2Fs10971-016-4231-9/MediaObjects/10971_2016_4231_Figa_HTML.gif

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Metadaten
Titel
Low-temperature solution-based fabrication of high-k HfO2 dielectric thin films via combustion process
verfasst von
Junhui Weng
Weibo Chen
Wei Xia
Jian Zhang
Yulong Jiang
Guodong Zhu
Publikationsdatum
17.10.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 3/2017
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-016-4231-9

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