Atomistic defect and domain control in ferroelectric and multiferroic oxide thin films with data-driven design
연구 내용
에피택셜 강유전체 박막의 결정 안정화와 산소 관련 결함, 도메인 및 계면 특성을 원자 수준에서 규명하고 이를 데이터 환류 기반 공정 설계로 연결하는 연구
본 연구는 강유전 상전이 재료로 알려진 Hf 계열 산화물과 다결정/단위세포 수준의 산화물 구조에서 강유전체 특성의 원인을 결함과 도메인 구조의 관점에서 규명합니다. Atomic layer deposition 기반의 에피택셜 박막 성장 조건을 정하고, 국소 변형과 산소 결함 형성 거동을 TEM/STEM 관찰과 연계하여 해석합니다. 또한 nano-cluster 주변의 국소 flexoelectric 기여로 멀티페로익 결합 특성을 유도하는 메커니즘을 다룹니다. 이와 함께 데이터 환류체계와 시뮬레이션을 결합해 강유전 박막 조성과 공정 조건을 탐색하고 CMOS 공정호환 트랜지스터 및 3D Vertical 컴퓨팅-인-메모리 플랫폼으로의 구현 가능성을 검증합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
6건
연구 흐름
초기에는 2024년 강유전성 Hf0.5Zr0.5O2 박막의 에피택셜 안정화와 원자 수준 결함-물성 상관을 확인하는 방향으로 연구가 진행되었습니다. 이어 2024년에는 국소 변형에 따른 산소 바큔시 생성과 금속-절연체 전이의 구조적 기여를 전자빔 기반 국소 관찰로 확장했습니다. 이후 2025년에는 brownmillerite 산화물에서의 세분화된 강유전성과 nano-cluster 주위에서 나타나는 국소 flexoelectric 효과에 의해 도메인 월 구조가 달라지는 결과를 축적했습니다. 동시에 2023~2024년 수행된 강유전 박막 소재 개발 및 CMOS 공정호환 소자 플랫폼 과제를 통해 데이터 환류 설계를 적용하는 단계로 전환하여, 3D Vertical 집적 구조로의 연결을 검증하는 흐름을 형성했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Atomic Layer Deposition of Epitaxial Ferroelectric Hf<sub>0.5</sub>Zr<sub>0.5</sub>O<sub>2</sub> Thin Films
Sub-unit-cell-segmented ferroelectricity in brownmillerite oxides by phonon decoupling
Localized Flexoelectric Effect Around Ba(CuNb) Nano‐Clusters in Epitaxial BiFeO<sub>3</sub> Films for Enhancement of Electric and Multiferroic Properties
Comparing the Impacts of Strain Types on Oxygen-Vacancy Formation in a Perovskite Oxide via Nanometer-Scale Strain Fields
Zero‐Strain Metal‐Insulator Transition by the Local Fluctuation of Cation Dimerization
관련 프로젝트
구분
제목
데이터 환류체계 기반 AI 설계를 통한 고성능 반도체 소자용 강유전 박막 소재 개발
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CMOS 공정호환 강유전체 트랜지스터 기반 초고효율 3D Vertical 컴퓨팅-인-메모리 집적 플랫폼 개발
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구형 오비탈 산화물 반도체 다차원 결함 제어 기초 연구실