Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

Revealing wake-up mechanism in antiferroelectric Hf x Zr 1− x O 2 capacitors through spatially selective wake-up

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
0Institutions déclarées
0Pays d’affiliation déclarés

Le résumé fourni par la source

Abstract Antiferroelectric (AFE) devices are promising for nonvolatile memory applications due to their high endurance and low operating voltage, while their double hysteresis loops and high breakdown fields enable static energy-storage applications. However, their reliability evolution under electric-field cycling and the underlying physical mechanism remain insufficiently understood. In this work, we systematically investigate the wake-up behavior of AFE HfxZr1-xO2 (HZO) capacitors and quantitatively evaluate its dependence on cycling frequency and voltage amplitude. By designing a unipolar electrical excitation, spatially selective unipolar wake-up is realized within a single device, creating coexisting woken and non-woken-up regions. Combined energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and electron energy-loss spectroscopy (EELS) analyses reveal that the wake-up effect is primarily governed by the field-driven directional migration and redistribution of charged oxygen vacancies near the electrode/HZO interfaces. Furthermore, we uncover the application-dependent impact of wake-up behavior. Tailored electrical excitation with enhanced wake-up effectively enlarges the memory window for nonvolatile memory operation, whereas suppressing excessive wake-up preserves the energy storage performance of AFE capacitors. These findings reveal an oxygen-vacancy-redistribution-dominated wake-up mechanism in AFE HZO capacitors and provide an application-oriented electrical regulation strategy for optimizing their performance in both memory and energy-storage technologies.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Revealing wake-up mechanism in antiferroelectric Hf <em> <sub>x</sub> </em> Zr <sub> 1− <em>x</em> </sub> O <sub>2</sub> capacitors through spatially selective wake-up
Date Crossref
11/09/2026
Éditeur
Tsinghua University Press
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les sujets associés

Ferroelectric and Negative Capacitance DevicesAdvanced Memory and Neural ComputingSemiconductor materials and devices

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.