Low Hysteresis Vanadium Dioxide Integrated on Silicon Using Complementary Metal‐Oxide Semiconductor Compatible Oxide Buffer Layer
Notice bibliographique
Résumé
VO2 undergoes a metal‐insulator transition (MIT) at ≈70 °C, which induces large variations in its electrical and wavelength‐dependent optical properties. These features make VO2 a highly sought‐after compound for optical, thermal, and neuromorphic applications. To foster the development of VO2‐based devices for the microelectronic industry, it is also imperative to integrate VO2 on silicon. However, high lattice mismatch and the formation of silicates at the interface between VO2 and Si degrade the quality and functionality of VO2 films. Moreover, VO2's polymorphic nature and stable VO phases pose integration issues. To address these challenges, the MIT of VO2 thin films integrated on Si with a complementary metal‐oxide semiconductor‐compatible HfxZr1−xO2 (HZO) buffer layer is investigated. Using in situ high‐resolution X‐ray diffraction and synchrotron far‐infrared spectroscopy, combined with multiscale atomic and electronic structure characterizations, it is demonstrated that VO2 on the HZO buffer layer exhibits an unusually low thermal hysteresis of ≈4 °C. In these results, the influence of strain on M2 phase nucleation, which controls the hysteresis, is unraveled. Notably, the rate of phase transition is symmetric and does not change for the heating and cooling cycles, implying no incorporation of defects during cycling, and highlighting the potential of an HZO buffer layer for reliable operation of VO2‐based devices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».