氧化铪基铁电薄膜的研究进展

氧化铪(HfO_(2))基铁电薄膜拥有稳定、独特的铁电极化,且与CMOS集成电路制造工艺的高度兼容性,成为下一代高密度、非易失性铁电存储器的重要候选材料,因而备受关注。首先探讨了HfO_(2)基铁电薄膜的不同制备方法,分析了脉冲激光沉积法、磁控溅射法、原子层沉积法等制备方法的特点。其次,阐述了退火处理、唤醒效应、底电极等因素对该类薄膜铁电性的影响,并对其铁电性的起源进行了介绍。此外,总结了HfO_(2)基铁电薄膜在铁电存储器、铁电隧道结、铁电场效应晶体管等领域的应用研究成果。最后对HfO_(2)基铁电薄膜研究中存在的问题及发展方向进行了总结与展望。

氧化铪基铁电场效应晶体管存储器研究进展

铁电存储器是一种具有很多优异性能的非易失性存储器。总结了氧化铪(HfO_(2))基铁电场效应晶体管(FeFET)存储器的研究进展,并对其存储性能进行了探讨。具铁电性的掺杂HfO_(2)的薄膜可以薄至几纳米,并与CMOS工艺兼容,因此,FeFET可作为新型存储器,但其存储的耐久性有限,会导致存储失效。FeFET存储器的失效原因主要有疲劳、印记、保持性损失等。增强其耐久性的主要方法有铁电薄膜掺杂、退火处理、调整薄膜厚度、合理利用应变效应以及正确处理界面效应等。改善FeFET存储器的抗疲劳能力需考虑多种因素,如薄膜成分、加工过程的温度和压力条件等。对HfO_(2)基铁电薄膜抗疲劳问题的研究,应优先考虑薄膜成分,在此基础上研究加工工艺。

化学气相沉积生长氧化铪薄膜研究进展

氧化铪薄膜具有高介电常数、大击穿场强、高热稳定性、高力学强度等优势,是新一代高集成芯片中的理想介质材料。本文总结了氧化铪薄膜的主要特性、制备技术及在芯片介质层中的应用。针对芯片介质层的电、热、力学性能与生产要求,以氧化铪薄膜制备技术的发展历程为主线,重点介绍各类化学气相沉积方法的特点与典型研究成果,讨论了氧化铪薄膜制备技术存在的问题,并对该领域未来的发展趋势进行了展望。