具有多个极化态的铁电器件和其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种铁电器件，该铁电器件包括半导体沟道区、栅极电极和铁电栅极电介质，该铁电栅极电介质位于沟道区与栅极电极之间，并且包括具有不同结构缺陷密度的多个铁电栅极介电部分。极介电部分。极介电部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个极化态的铁电器件和其制造方法
[0001]相关申请
[0002]本专利申请要求2020年1月31日提交的美国部分继续(CIP)专利申请序列号16/778,245的优先权，所述专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。


[0003]本公开大体上涉及半导体器件领域，并且具体地说，涉及包含具有多个极化态的铁电层的铁电器件和其制造方法。

技术介绍

[0004]铁电存储器器件是包含用以存储信息的铁电材料的存储器器件。铁电材料充当存储器器件的存储器材料。根据施加到铁电材料的电场的极性，铁电材料的偶极矩以两个不同的取向(例如，基于晶格中的原子位置(诸如氧和/或金属原子位置)的“上”或“下”极化位置)编程，以将信息存储在铁电材料中。铁电材料的偶极矩的不同取向可通过由铁电材料的偶极矩产生的电场来检测。例如，偶极矩的取向可通过测量流过邻近场效应晶体管铁电存储器器件中邻近铁电材料设置的半导体沟道的电流来检测。

技术实现思路

[0005]根据本公开的一方面，铁电器件包括半导体沟道区、栅极电极和铁电栅极电介质，所述铁电栅极电介质位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铁电器件，包括：半导体沟道区；栅极电极；和铁电栅极电介质，所述铁电栅极电介质位于所述沟道区与所述栅极电极之间，并且包括具有不同结构缺陷密度的多个铁电栅极介电部分。2.根据权利要求1所述的铁电器件，所述铁电器件还包括源极区和漏极区，其中所述沟道区位于所述源极区与所述漏极区之间。3.根据权利要求2所述的铁电器件，其中所述多个铁电栅极介电部分具有相同厚度。4.根据权利要求3所述的铁电器件，其中所述多个铁电栅极介电部分中的每一个铁电栅极介电部分包含铁电介电过渡金属氧化物材料，所述铁电介电过渡金属氧化物材料选自包含选自Al、Zr和Si的至少一种掺杂剂的氧化铪，并且具有铁电非中心对称正交晶相、氧化锆、氧化铪锆、钛酸钡、硬硼酸钙石、钛酸铋、铕钛酸钡、铁电聚合物、碲化锗、无水钾镁矾、铅钪钽、钛酸铅、锆钛酸铅、铌酸锂、LaAlO3、聚偏氟乙烯、铌酸钾、酒石酸钾钠、钛氧基磷酸钾、钛酸铋钠、钽酸锂、钛酸铅镧、锆钛酸铅镧、磷酸二氢铵或磷酸二氢钾。5.根据权利要求4所述的铁电器件，其中所述沟道区包括硅沟道区、金属氧化物半导体沟道区、有机半导体沟道区或二维金属二硫属化物半导体沟道区。6.根据权利要求2所述的铁电器件，其中所述多个铁电栅极介电部分的相邻一对铁电栅极介电部分之间的每一边界在所述栅极电极与所述沟道区之间延伸，并且平行于连接所述源极区的几何中心与所述漏极区的几何中心的直线。7.根据权利要求1所述的铁电器件，其中所述多个铁电栅极介电部分包括三个或更多个铁电栅极介电部分。8.根据权利要求1所述的铁电器件，其中结构缺陷密度在5.0
×
10
16
/cm3至5.0
×
10
21
/cm3的范围内。9.根据权利要求1所述的铁电器件，其中所述不同结构缺陷密度包括不同铁电栅极介电部分中的不同断裂键密度。10.根据权利要求1所述的铁电器件，其中所述不同结构缺陷密度包括所述不同铁电栅极介电部分中的晶格中的不同移...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：