应用于非破坏性读出铁电存储器的MFIS FET制备及其特性

将 Zr O2 和 PZT的 sol- gel薄膜制备技术应用到非破坏性读出铁电存储器中 ,制作出应用 Al/ PZT/ Zr O2 / p- Si结构的 MFIS电容和单管 MFIS FET,研究了 MFIS电容的界面和存储窗口特性 ,结果表明 Zr O2 介质阻挡层和 Si衬底以及 PZT的附着良好 ,在± 5 V测试电压、1MHz测试频率下 ,存储窗口电压为 2 .6 V左右 ,与相应的铁电薄膜的正、负矫顽电压差值的比为 0 .8.对于宽长比为 5 0 0μm / 5 0μm器件 ,采用栅极与源极、漏极写入方式 ,± 10 V时在写入电压下得到理想的输入 -输出特性 ;小尺寸的 4 0μm/ 8μm器件在± 5

用于非破坏性读出铁电存储器的MFIS结构的机理研究

分析了 MFIS FET的工作机理以及影响 MFIS电容的存储窗口特性的因素 ,提出用存储窗口与铁电薄膜正、负矫顽电压的差值来评价存储窗口特性 ,制备了 Au/Cr/PZT/Zr O2 /Si的 MFIS结构并研究了其存储窗口特性 ,存储窗口随 Zr O2 的厚度变化呈现一个极大值 ,甚至会出现 C-V曲线方向的变化 ,而 PZT薄膜的厚度增大会导致窗口增大 ,这是由于界面效应以及在铁电层和介质阻挡层上电压分配关系的不同而造成的 ,这一结果与前面的分析很好地吻合。当 Zr O2 和 PZT的厚度分别为 3 0 nm和 2 5 0 nm、扫描电压从 -5 V到 +5 V变化时 ,存储窗口大小为 2 .5 V,与相应的铁电薄膜的正、负矫顽电压的差值的比为 0 .8。