铁电薄膜、铁电存储单元、铁电存储器阵列及芯片制造技术

本申请提供了一种铁电薄膜、铁电存储单元、铁电存储器阵列及芯片。铁电薄膜包括：铁电层，包含1%至5%的Al或Si掺杂铁电材料；或，包含1%至10%的TiN或TaN掺杂铁电材料；或，包含；其中，x的取值范围为0.25至0.75，γ的取值范围为1.8至2.2，且铁电层的厚度为1至20纳米。本申请能在1至5纳米范围内形成铁电薄膜的材料，其元素为当前硅工艺中常用且无污染问题的材料，还能通过具有高整流比的铁电薄膜调整元素掺杂浓度调节矫顽场，从而调制整流比和最小漏电流临界电压位置，减少FeTerRAM中的潜路径漏电流。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及存内计算存储器，尤其涉及铁电薄膜、铁电存储单元、铁电存储器阵列及芯片。

技术介绍

1、铁电隧道结（ferroelectric tunnel junction，ftj）是一种由铁电材料夹在两个金属电极之间组成的层状结构。其工作原理是利用铁电材料的极化翻转产生巨大的隧道电阻变化，从而在施加外部正负电压时，通过复位操作（reset）实现高阻态（high resistancestate，hrs），通过置位操作（set）实现低阻态（low resistances state，lrs），图1展示了铁电隧道结的示意图。铁电道结的极化翻转特性可通过极化-电场滞后回线（p-e回线）描述，如图2所示，剩余极化（pr）是去除外部电场后可翻转的偶极子量，矫顽场（ec）是翻转相反极化域所需的临界电场强度，饱和极化（psat）是施加外部电场时可实现的最大极化。

2、然而，铁电隧道结使用钙钛矿型铁电材料和复杂的lsmo（）或ccmo（）底电极，这些材料难以合成且通常与硅工艺不兼容。

技术实现思路

1、为了解决现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁电薄膜，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的铁电薄膜，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的铁电薄膜，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的铁电薄膜，其特征在于，

5.一种1T1FTJ铁电存储单元，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的1T1FTJ铁电存储单元，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的1T1FTJ铁电存储单元，其特征在于，对选中的铁电存储单元进行置位操作时，所述字线偏置为逻辑1或开启状态，所述位线偏置为-2/3 Vpp，所述源线偏置为1/3 Vpp，以使所述铁电存储单元在电压差-...

【技术特征摘要】

1.一种铁电薄膜，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的铁电薄膜，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的铁电薄膜，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的铁电薄膜，其特征在于，

5.一种1t1ftj铁电存储单元，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的1t1ftj铁电存储单元，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的1t1ftj铁电存储单元，其特征在于，对选中的铁电存储单元进行置位操作时，所述字线偏置为逻辑1或开启状态，所述位线偏置为-2/3 vpp，所述源线偏置为1/3 vpp，以使所述铁电存储单元在电压差-vpp的控制下处于低阻态。

8.根据权利要求5所述的1t1ftj铁电存储单元，其特征在于，对选中的铁电存储单元进行复位操作时，所述字线偏置为逻辑1，所述位线偏置为4/3 vpp，所述源线偏置为1/3 vpp，以使所述铁电存储单元在电压差vpp的控制下处于高阻态。

9.根据权利要求5所述的1t1ftj铁电存储单元，其特征在于，对选中的铁电存储单元进行读操作时，所述字线偏置为逻辑1，所述位线偏置为读取电压，所述源线偏置为1/3 vpp，以读取所述位线和所述源线之间的电流。

10.一种2t2ftj铁电存储单元，其特征在于，包括：

11.一种2t1ftj铁电存储单元，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志龙，
申请(专利权)人：上海深明奥思半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：