【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。更具体地，本专利技术涉及适用于电子装置如集成的非易失性存储器等装置的铁电薄膜，以及利用溶胶-凝胶工艺形成铁电薄膜的方法。
技术介绍
铁电存储器装置基于铁电薄膜的铁电性质工作，并且具有无需备用电源的非易失性存储器的结构。用于铁电存储器装置的铁电材料需要具有高的剩余极化和低的矫顽磁场。而且，除了低的漏电流之外，为了获得良好的电性能，必须降低因周期性极化转换而导致的极化疲劳。就芯电压的降低和高的集成而言，铁电薄膜需要具有小于数百个nm的厚度。主要用于铁电存储器装置的铁电材料是锆钛酸铅(PZT)，其在块状态(bulk state)具有高的剩余极化。最近，开发了催化剂材料的氧化物材料，该催化剂材料在PZT中包含选自Si，Ge，及Sn中的一种或多种(WO 02/32809A1)。PZT薄膜可通过图1所示的溶胶-凝胶法形成。然而，组合物，即图1所示的用于形成氧化物薄膜的PZT溶液与Bi2SiO5溶液的混合物，具有非常差的贮存稳定性。另外，通过涂布和热处理该组合物而形成的氧化物薄膜限制了在氧化物薄膜下形成电极的选择。由于这些原因，这种PZT薄膜还没有普遍地...
【技术保护点】
一种形成铁电薄膜的组合物，包括ＰＺＴ溶胶－凝胶溶液和Ｂｉ↓［２］ＳｉＯ↓［５］溶胶－凝胶溶液，所述ＰＺＴ溶胶－凝胶溶液包括：铅（Ｐｂ）前体的全部或部分水解产物及Ｐｂ前体的全部或部分水解和缩聚的产物中的至少一种；锆（Ｚｒ）前体的全部或部分水解产物，Ｚｒ前体的全部或部分水解和缩聚的产物，及具有至少一个羟基离子和至少一个不可水解配体的Ｚｒ络合物中的至少一种；及钛（Ｔｉ）前体的全部或部分水解产物，Ｔｉ前体的全部或部分水解和缩聚的产物，及具有至少一个羟基离子和至少一个不可水解配体的Ｔｉ络合物中的至少一种，以及所述Ｂｉ↓［２］ＳｉＯ↓［５］溶胶－凝胶溶液包括：硅（Ｓｉ）前体的全部或部分...
【技术特征摘要】
KR 2002-12-24 83184/021.一种形成铁电薄膜的组合物，包括PZT溶胶-凝胶溶液和Bi2SiO5溶胶-凝胶溶液，所述PZT溶胶-凝胶溶液包括铅(Pb)前体的全部或部分水解产物及Pb前体的全部或部分水解和缩聚的产物中的至少一种；锆(Zr)前体的全部或部分水解产物，Zr前体的全部或部分水解和缩聚的产物，及具有至少一个羟基离子和至少一个不可水解配体的Zr络合物中的至少一种；及钛(Ti)前体的全部或部分水解产物，Ti前体的全部或部分水解和缩聚的产物，及具有至少一个羟基离子和至少一个不可水解配体的Ti络合物中的至少一种，以及所述Bi2SiO5溶胶-凝胶溶液包括硅(Si)前体的全部或部分水解产物及Si前体的全部或部分水解和缩聚的产物中的至少一种；及通过回流铋(Bi)前体三苯基铋(Bi(Ph)3)或Bi(tmhd)3与C1-C10烷氧基醇而得到的产物，其中tmhd为2，2，6，6-四甲基庚烷-3，5-二酮化物。2.根据权利要求1的组合物，其中所述PZT溶胶-凝胶溶液与Bi2SiO5溶胶-凝胶溶液的摩尔比为1∶0.0001至1∶0.5。3.根据权利要求1的组合物，其中所述C1-C10烷氧基醇为选自2-甲氧基乙醇，丙醇，及乙酰丙酮中的至少一种。4.根据权利要求1的组合物，其中PZT溶胶-凝胶溶液还包括选自镧(La)前体的全部或部分水解产物及La前体的全部或部分水解和缩聚的产物中的至少一种。5.根据权利要求4的组合物，其中该镧前体为乙酸镧。6.根据权利要求1的组合物，其中该Pb前体为PbO或Pb(OAc)2·3H2O，式中OAc为-OC(＝O)CH3。7.根据权利要求1的组合物，其中该Ti前体为选自Ti(i-OPr)4，Ti(i-OPr)2(acac)2，Ti(i-OBu)4，Ti(OEt)2(i-OPr)2，及Ti(OEt)4中的一种或多种，式中i-OPr为异丙氧基，acac为乙酰丙酮化物，OBu丁氧基，及OEt为乙氧基。8.根据权利要求1的组合物，其中该Zr前体为选自Zr(i-OPr)4，Zr(OBu)4，Zr(OEt)2(i-OPr)2，Zr(OEt)2(acac)2，及Zr(OEt)4中的一种或多种。9.根据权利要求1的组合物，其中该Si前体为选自原硅酸四乙酯(TEOS)和四乙基硅烷中的一种或多种。10.一种铁电薄膜，其是通过涂布并加热根据权利要求1的组合物而得到的。11.根据权利要求10的铁电薄膜，其中所述加热包括在100～450℃的空气中烘焙所涂布的薄膜，及在450～700℃的氧气氛下煅烧所烘焙的薄膜。12.根据权利要求10的铁电薄膜，其中所述薄膜包含Bi2SiO5与下面式1所示的锆钛酸铅(PZT)的固溶体Pb(ZrxTi1-x)O3(1)式中x为0.001～1。13.根据权利要求10的铁电薄膜，其中所述薄膜包含Bi2SiO5与下面式2所示的含镧的锆钛酸铅(PLZT)的固溶体Pb1-yLay(ZrxTi1-x)1-y/4O3(2)式中x为0.001～1且y为0.0001～1。14.一种形成铁电薄膜的方法，包括(a)将Pb前体溶解于溶剂中以制备Pb前体溶液；(b)将Zr前体和Ti前体稳定化，以制备Zr前体溶液和Ti前体溶液；(c)将步骤(a)的Pb前体溶液与步骤(b)的Zr前体溶液和Ti前体溶液混合，得到Pb前体溶液，Zr前体溶液，及Ti前体溶液的混合物；(d)将(Bi(Ph)3)或Bi(tmhd)3溶解于C1-C10烷氧基醇中并回流所得的溶液，以制备Bi前体溶液；(e)将Si前体溶解于溶剂中，以制备Si前体溶液，并将该Si前体溶液与步骤(d)的Bi前体溶液混合，得到Bi2SiO5溶胶-凝胶溶液；(f)将步骤(e)的Bi2SiO5溶胶-凝胶溶液与步骤(c)的Pb前体溶液，Zr前体溶液，及Ti前体溶液的混合物混合，然后将所得产物水解，得到形成铁电薄膜的组合物；及(g)将步骤(f)的组合物涂布在基材上并加热所涂布的薄膜。15.根据权利要求14的方法，其中在步骤(d)中，所述C1-C10烷氧基醇为2-甲氧基乙醇。16.根据权利要求14的方法，其中在步骤(a)中，将所述Pb前体溶解于一种或多种选自乙酸，正丙醇，2-甲氧基乙醇，及乙酰丙酮的溶剂中。17.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李容均，朴永洙，李俊冀，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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