Implications of Dielectric Phases in Ferroelectric HfO$_{2}$ Films on the Performance of Negative Capacitance FETs
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Notice bibliographique
Résumé
Non-homogeneous orthorhombic phase in doped ferroelectric (FE) HfO<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$_{2}$</tex-math></inline-formula> film presents challenges towards the optimization and performance predictability of negative capacitance (NC) field-effect transistor (FET) performance. We set out to understand the consequences of these dielectric (DE) phases in doped FE-HfO<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$_{2}$</tex-math></inline-formula> on steep-switching device performance through self-consistent quantum transport simulations. Firstly, we consider a fixed DE phase study to understand how the position, percentage, and number of phase components alter the switching characteristics. Then, to predict device performance variation, we conduct a statistical analysis using a large number of randomly distributed DE phase profiles. We find that DE phases positioned near the center of the potential barrier exert the most significant impact on device performance by lowering the top-of-the-barrier, while those closer to the drain have minimal influence on carrier transport and current. While DE phases in the FE layer degrade the subthreshold swing, they also favorably narrow the hysteretic window, which presents opportunities for optimization in logic devices. Through dimensional scaling and statistical analysis, we demonstrate how optimized performance can be achieved even with large variations in device performance.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 | 0,004 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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.
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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 découle