Variability and Retention Investigation for Ferroelectric FET with Pseudo-MFMIS Structure
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Le résumé fourni par la source
We systematically studied device-to-device variability and retention in pseudo metal-ferroelectric-metal-insulator-semiconductor (MFMIS) based ferroelectric memory. Threshold voltage ($\boldsymbol{V}_{\text {th }}$) variability is found to increase with shrinking MFM capacitor area, which is consistent with the random polarization switching in polycrystalline$\text{Hf}_{1-\mathrm{x}} \text{Zr}_{\mathrm{x}} \mathrm{O}_{2}$. In contrast, the variability can be suppressed by scaling down the total transistor channel area, revealing a universal dependence of the variability on the MFM-to-transistor area ratio. Retention characteristics were measured with various ferroelectric and gate-oxide thicknesses. Fast memory window degradation was observed for thinner HZO or thinner gate oxides, indicating that charge loss through these dielectric layers, rather than intrinsic ferroelectric depolarization, dominates retention characteristics. Furthermore, devices programmed with a reduced memory window exhibit markedly improved retention, even with thinner dielectrics. These results establish comprehensive understanding for variability and retention, providing insight into the design methodologies for ferroelectric memories and computing-inmemory applications.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Variability and Retention Investigation for Ferroelectric FET with Pseudo-MFMIS Structure
- Date Crossref
- 22/03/2026
- Éditeur
- IEEE
- Type
- proceedings-article
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Où se fait cette recherche
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Sony (Taiwan) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Sony Semiconductor Solutions Corporation (Japan) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Center Nanoelectronic Technologies pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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NaMLab (Germany) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Research Division 1 pays non établi dans la noticeInstitution
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Fraunhofer IPMS - Center Nanoelectronics Technologies pays non établi dans la noticeInstitution
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NaMLab gGmbH pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Sony (Taiwan), Sony Semiconductor Solutions Corporation (Japan) et Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems, avec 5 autres affiliations.
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