Modeling the Ferroelectric and Pyroelectric Characteristics in Polycrystalline Doped Hafnium Dioxides

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Künneth, Christopher:
Modeling the Ferroelectric and Pyroelectric Characteristics in Polycrystalline Doped Hafnium Dioxides.
München , 2018 . - 106 S.
( Dissertation, 2018 , Technische Universität München)

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Abstract

The material system Hf1-xZrxO2 (0 < x < 1), which is well-known in the semiconductor industry for its excellent linear dielectric characteristics, was investigated and optimized regarding its ferroelectric and pyroelectric characteristics. The density functional theory (DFT) in combination with physical modeling was predominantly deployed as the research method. Notably, it was found that doping and the grain radii distribution are possible potentials of optimization for both materials characteristics.

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Das Materialsystem Hf1-xZrxO2 (0 < x < 1), welches in der Halbleiterindustrie wegen seinen guten linear dielektrischen Eigenschaften bestens bekannt ist, wurde auf seine ferro- und pyroelektrischen Materialeigenschaften hin untersucht und optimiert. Als Untersuchungsmethode wurden insbesondere die Dichtefunktionaltheorie (DFT) in Kombination mit physikalischer Modellbildung genutzt. Es konnte gezeigt werden, dass die Dotierung und Kornradienverteilung mögliche Optimierungspotentiale für beide Materialeigenschaften darstellen.