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704:
of buildings. The films reflect sunlight and radiate heat at wavelengths that pass through Earth's atmosphere, and can have temperatures several degrees cooler than surrounding materials under the same conditions.
685:
Hafnium oxide (as well as doped and oxygen-deficient hafnium oxide) attracts additional interest as a possible candidate for resistive-switching memories and CMOS-compatible ferroelectric field effect transistors
595:, which features six-coordinate Ti in all phases, zirconia and hafnia consist of seven-coordinate metal centres. A variety of other crystalline phases have been experimentally observed, including cubic
476:
290:
1184:
4234:
1082:
T. S. Böscke; J. MĂŒller; D. BrĂ€uhaus (7 Dec 2011). "Ferroelectricity in hafnium oxide: CMOS compatible ferroelectric field effect transistors".
1053:
1099:
23:
619:) over a wide range of pressures and temperatures, presumably being the sources of the ferroelectricity observed in thin films of hafnia.
757:
V. Miikkulainen; et al. (2013). "Crystallinity of inorganic films grown by atomic layer deposition: Overview and general trends".
611:/c) and orthorhombic (Pbca and Pnma). It is also known that hafnia may adopt two other orthorhombic metastable phases (space group Pca2
655:
1319:
976:
G. D. Wilk; R. M. Wallace; J. M. Anthony (2001). "High-Îș gate dielectrics: Current status and materials properties considerations".
255:
5357:
5352:
1436:
913:
H. Zhu; C. Tang; L. R. C. Fonseca; R. Ramprasad (2012). "Recent progress in ab initio simulations of hafnia-based gate stacks".
682:. The dielectric constant and other properties depend on the deposition method, composition and microstructure of the material.
1177:
1068:
630:
devices benefit from having amorphous films present, researchers have alloyed hafnium oxide with aluminum or silicon (forming
5308:
4227:
5347:
693:
Because of its very high melting point, hafnia is also used as a refractory material in the insulation of such devices as
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1170:
1014:
759:
4220:
155:
1012:
K.-L. Lin; et al. (2011). "Electrode dependence of filament formation in HfO2 resistive-switching memory".
794:
T. D. Huan; V. Sharma; G. A. Rossetti, Jr.; R. Ramprasad (2014). "Pathways towards ferroelectricity in hafnia".
1387:
667:
2876:
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Multilayered films of hafnium dioxide, silica, and other materials have been developed for use in
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581:
553:
963:"Intel's Fundamental Advance in Transistor Design Extends Moore's Law, Computing Performance"
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Bersch, Eric; et al. (2008). "Band offsets of ultrathin high-k oxide films with Si".
701:
643:
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J.H. Choi; et al. (2011). "Development of hafnium based high-k materialsâA review".
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2523:
537:. Hafnium dioxide is an intermediate in some processes that give hafnium metal.
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525:, this colourless solid is one of the most common and stable compounds of
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557:
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1054:"Imec demonstrates breakthrough in CMOS-compatible Ferroelectric Memory"
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634:), which have a higher crystallization temperature than hafnium oxide.
556:
to give fluorohafnate anions. At elevated temperatures, it reacts with
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849:
T. S. Boscke (2011). "Ferroelectricity in hafnium oxide thin films".
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Except where otherwise noted, data are given for materials in their
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3591:
2309:
423:
1146:"Aaswath Raman | Innovators Under 35 | MIT Technology Review"
224:
697:, where it can operate at temperatures up to 2500 °C.
1414:
540:
Hafnium(IV) oxide is quite inert. It reacts with strong
471:
4150:
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1219:
1200:
1069:"World's first FeFET-based 3D NAND demonstration"
658:devices. Hafnium-based oxides were introduced by
1131:Very High Temperature Exotic Thermocouple Probes
1067:The Ferroelectric Memory Company (8 June 2017).
186:
1135:, Omega Engineering, Inc., retrieved 2008-12-03
80:
580:Hafnia typically adopts the same structure as
4228:
1430:
1178:
8:
670:. The advantage for transistors is its high
371:5,400 °C (9,750 °F; 5,670 K)
361:2,758 °C (4,996 °F; 3,031 K)
1084:2011 International Electron Devices Meeting
4235:
4221:
4213:
1437:
1423:
1415:
1185:
1171:
1163:
622:Thin films of hafnium oxides deposited by
239:
146:
124:
15:
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5212:
5202:
5198:
714:
529:. It is an electrical insulator with a
295:
260:
235:
137:
267:Key: CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N
7:
888:Materials Science and Engineering: R
678:is 4â6 times higher than that of SiO
277:Key: CJNBYAVZURUTKZ-MSHMTBKAAI
177:
1119:(in German). Elektronik Industrie.
14:
626:are usually crystalline. Because
1086:. IEEE. pp. 24.5.1â24.5.4.
674:: the dielectric constant of HfO
461:
31:
22:
457:(at 25 °C , 100 kPa).
1:
1117:Mit HFO2 voll CMOS-kompatibel
662:in 2007 as a replacement for
1115:Nivole Ahner (August 2018).
916:Journal of Materials Science
654:capacitors and in advanced
5374:
1647:Praseodymium(III,IV) oxide
1015:Journal of Applied Physics
978:Journal of Applied Physics
900:10.1016/j.mser.2010.12.001
828:10.1103/PhysRevB.90.064111
760:Journal of Applied Physics
744:10.1103/PhysRevB.78.085114
333:210.49 g/mol
274:InChI=1/Hf.2O/rHfO2/c2-1-3
4250:
4196:
1092:10.1109/IEDM.2011.6131606
937:10.1007/s10853-012-6568-y
656:metalâoxideâsemiconductor
552:. It dissolves slowly in
451:
415:
400:
306:
286:
251:
64:
54:
44:
39:
30:
21:
668:field-effect transistors
5358:Ferroelectric materials
5353:Transition metal oxides
2877:Praseodymium(III) oxide
1613:Manganese(II,III) oxide
852:Applied Physics Letters
666:as a gate insulator in
624:atomic layer deposition
390:Magnetic susceptibility
3448:Protactinium(IV) oxide
3434:Praseodymium(IV) oxide
2622:Einsteinium(III) oxide
2520:Californium(III) oxide
1938:Water (hydrogen oxide)
1453:Mixed oxidation states
1022:(8): 084104â084104â7.
396:−23.0·10 cm/mol
4198:Oxides are sorted by
4049:Technetium(VII) oxide
3785:Protactinium(V) oxide
2894:Promethium(III) oxide
2673:Gadolinium(III) oxide
2605:Dysprosium(III) oxide
2229:Protactinium monoxide
1681:Terbium(III,IV) oxide
767:(2). Table III.
607:/nmc), monoclinic (P2
570:hafnium tetrachloride
544:such as concentrated
3998:Dichlorine heptoxide
3768:Phosphorus pentoxide
3734:Dinitrogen pentoxide
3532:Technetium(IV) oxide
3249:Dinitrogen tetroxide
3064:Ytterbium(III) oxide
2826:Neodymium(III) oxide
2809:Manganese(III) oxide
2452:Berkelium(III) oxide
2401:Americium(III) oxide
1562:Dichlorine pentoxide
1545:Cobalt(II,III) oxide
1511:Chlorine perchlorate
961:(11 November 2007).
690:) and memory chips.
566:carbon tetrachloride
4105:Ruthenium tetroxide
4015:Manganese heptoxide
3861:Molybdenum trioxide
3476:Ruthenium(IV) oxide
3406:Plutonium(IV) oxide
3350:Neptunium(IV) oxide
3151:Californium dioxide
3123:Berkelium(IV) oxide
3047:Vanadium(III) oxide
3030:Tungsten(III) oxide
3013:Titanium(III) oxide
2979:Thallium(III) oxide
2928:Samarium(III) oxide
2860:Phosphorus trioxide
2792:Lutetium(III) oxide
2656:Europium(III) oxide
2588:Dinitrogen trioxide
2554:Chromium(III) oxide
2503:Caesium sesquioxide
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