当前位置: 首页 > 专利查询>清华大学专利>正文

一种基于晶面工程化电极的氧化铪基铁电电容器件及其制备方法和应用技术

技术编号:46367087 阅读:4 留言:0更新日期:2025-09-15 12:43
本发明专利技术涉及铁电电容器件技术领域,尤其涉及一种基于晶面工程化电极的氧化铪基铁电电容器件及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤:提供衬底;在所述衬底的一面通过第一射频磁控溅射处理得到底电极层;在所述底电极层远离衬底的表面设置氧化铪基铁电层;在所述氧化铪基铁电层远离底电极层的表面通过第二射频磁控溅射处理得到顶电极层;所述第一射频磁控溅射处理和第二射频磁控溅射处理的气体压强独立地为0.8mTorr‑1.7mTorr,溅射功率独立地为80W‑200W。该制备方法通过改变生长动力学过程调控电极晶面取向、形态及弹性模量,在不更换电极的情况下实现氧化铪基铁电电容界面电荷注入、界面化学、界面氧压及界面面外应力等的协同解决,实现铁电性及耐久性的协同提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁电电容器件,尤其涉及一种基于晶面工程化电极的氧化铪基铁电电容器件及其制备方法和应用


技术介绍

1、铪基铁电薄膜是新一代铁电存储器的核心材料,已经受到广泛研究。它可以用于制备高密度、高速、低功耗的铁电电容和铁电晶体管(fefet),并成为新型半导体存储器发展的重要方向。

2、目前铪基铁电电容循环耐久性仍无法满足实用化需求,更无法替代近乎无穷寿命的动态随机存储器(dram)。不同电极及其组合、元素掺杂、界面插层、超晶格结构等方法被报道用于提升铁电电容耐久性,但受限于界面电荷注入、界面化学、氧空位浓度之间复杂平衡关系及其对铪基铁电电容性能的多重影响,其耐久性的提升仍十分有限。现有技术关于电极优化的方法主要聚焦在不同电极及其组合,但这种方法会导致出现多重变量,界面电荷注入、界面化学及相变退化疲劳等问题难以协同解决。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术提供了一种基于晶面工程化电极的氧化铪基铁电电容器件及其制备方法和应用。该制备方法通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于晶面工程化电极的氧化铪基铁电电容器件的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化铪基铁电层的材质包括Hf1-xMxO2,其中,M包括Zr、Si、Al、La、Sr、Mg、Y、Gd中的至少一种,0.01≤x≤0.99;

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述底电极层和顶电极层的材质相同,包括具有各向异性的材料;

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述衬底的材质包括硅、二氧化硅、氧化铝、镧锶锰氧、钛酸锶、聚酰亚胺、云母中的至少一种。

<p>5.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种基于晶面工程化电极的氧化铪基铁电电容器件的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化铪基铁电层的材质包括hf1-xmxo2,其中,m包括zr、si、al、la、sr、mg、y、gd中的至少一种,0.01≤x≤0.99;

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述底电极层和顶电极层的材质相同,包括具有各向异性的材料;

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述衬底的材质包括硅、二氧化硅、氧化铝、镧锶锰氧、钛酸锶、聚酰亚胺、云母中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化铪基铁电层的厚度为1nm-100nm;

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:任天令黄大朋刘厚方朱铭钊杨煜哲许文嘉郭一达杨轶
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1