【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及属于铁电半导体，具体涉及一种铁电薄膜制备方法、铁电薄膜及包含其的铁电器件。
技术介绍
1、人工智能和大数据技术的兴起迫切需要解决半导体存储器集成电路中的“存储墙”问题。铁电存储器作为一种新型的非易失性存储器引起了业界的广泛关注。然而传统的铁电材料存在尺寸微缩的限制以及均一性的困扰，限制了铁电存储器的小型化。铪基材料铁电性的发现使得铁电器件步入纳米尺度成为可能。
2、铪基材料铁电性起源于正交o相的pca21空间点群。为了增加o相在hf基薄膜中的比例，人们通常使用掺杂、快速热退火和改变电极等方式促进o相的生成。其中离子掺杂是稳定o相常见且有效的方法，常见的掺杂元素有zr、al等。然而hfzro，hfalo等材料的剩余极化强度较小，应用于铁电隧穿结时开关比较小，不利于铁电器件的实际应用。
3、作为一种新型的掺杂元素，la元素由于离子半径大和电负性低，对氧化铪中o相的稳定作用最强，相较于其他掺杂元素具有更大的剩余极化强度，可以提高铁电存储器中的开关比和存储密度。现阶段国内外对la掺杂hfo2(hflao)薄膜铁电特性的探索刚刚开始。
技术实现思路
1、本专利技术公开一种铁电薄膜制备方法，以temah为铪前驱体，以la-fmd为镧前驱体，以氧等离子体或水源为氧源，通过原子层沉积技术生长hflao薄膜；通过hfo2和la2o3的交替沉积周期，对la掺杂浓度以及薄膜厚度进行可控调整；通过快速热退火促进hflao薄膜o相的形成，激活铁电性，其中，基于la元素离
2、本专利技术的铁电薄膜制备方法中，优选为，所述la的掺杂浓度范围为2.8％～12.5％。
3、本专利技术的铁电薄膜制备方法中，优选为，所述hflao薄膜的厚度范围为3nm～50nm。
4、本专利技术的铁电薄膜制备方法中，优选为，原子层沉积温度范围为200℃～350℃。
5、本专利技术的铁电薄膜制备方法中，优选为，快速热退火的温度范围为450℃～750℃，时间范围为25s～40s。
6、本专利技术还公开一种铁电薄膜，由上述铁电薄膜制备方法制备而成。
7、本专利技术还公开一种铁电器件，包括上述铁电薄膜。
8、有益效果：
9、通过用原子层沉积(ald)的方法来制备hflao薄膜，利用ald方法可控改变沉积循环比的优势，实现la掺杂浓度的可控调整以及薄膜厚度的改变。此外，利用ald生长的薄膜可以保证粗糙度较小，提高均匀性。
10、la元素由于离子半径大和电负性低，对氧化铪中o相的稳定作用最强，因此与hfzro，hfalo等薄膜相比，hflao薄膜具有更多的o相比例，实现较高的剩余极化强度。
11、基于hflao薄膜较高的剩余极化强度，在铁电隧穿结(ftj)器件中可以实现更高隧穿势垒变化，表现出更高的开关比，提高铁电存储器的存储密度。
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【技术特征摘要】
1.一种铁电薄膜制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的铁电薄膜制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的铁电薄膜制备方法，其特征在于，
4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈琳，刘雍凯，王天宇，孟佳琳，孙清清，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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