HfO_2薄膜はなぜ強誘電体になるのだろうか？

摘要

2011 年に強誘電体HfO_2 の発表がなされて以来，多くの機関で強誘電性が確認されていることは極めて興味深い．というのも2003 年にIntel がHigh-k 絶縁膜としてHfO_2 を用いることを発表して以来，ほぼすべての半導体研究機関において様々な角度からHfO_2 薄膜の研究が行われ，そのような事は一切報告されてこなかった．それが2011 年以降はどの機関でも強誘電性が確認され，多くの理論計算はいかにも既にわかっていたようにその妥当性を示している．今ではZrO_2 も強誘電性を示しそうであり，事はHfO_2 の特殊性だけとは言っていられない．少し状況を整理しておきたい．