본 연구는 고온 열처리 조건에서 Hf_0.5Zr_0.5O₂(HZO) 박막의 강유전성 및 신뢰성에 대한 Al 도핑의 영향을 탐구하였다. Al 도핑된 HZO(Al:HZO) 박막은 Al₂O₃(AlO) 층이 HZO 박막에 균일하게 도핑되도록 구성하였으며, 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD)의 슈퍼 사이클(super-cycles)을 이용하여 제작하였다. 모든 Al:HZO 박막은 누설 전류의 감소, 항복 전계의 증가, 10년 수명 전압(> 2.32 V), 내구성(> 10¹⁰ 사이클)과 함께, 관찰 가능한 피로 및 웨이크업(wake-up) 효과가 없음을 보였다. Al:HZO 박막 중 72:1 사이클 비율(CR)은 잔류 분극(P_r)이 ~22.7 μC/cm²로 가장 높았고, 36:1 CR은 신뢰성과 P_r(~19.1 μC/cm²) 간의 최적의 절충을 제공하였다. 이러한 결과는 Al:HZO 박막이 차세대 3D 강유전성 메모리 응용에서 요구되는 높은 열 예산 호환성과 견고한 신뢰성을 만족시키는 유망한 후보임을 시사한다.

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