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公开(公告)号:CN108550576B
公开(公告)日:2020-09-11
申请号:CN201810349753.1
申请日:2018-04-18
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/11502 , H01L27/115
Abstract: 本发明涉及一种非易失性铁电随机存储器及制备工艺,由于通孔填充时形成的表面不平坦,将该层结构与基底层的空间设计结合起来,将铁电电容集成在离通孔较远的金属上,一方面避免通孔表面附近不平坦给铁电电容带来的性能损伤,另一方面又可实现高密度的存储单元设计,该工艺制备的铁电随机存储器,其存储密度高、与CMOS工艺线完全兼容,工艺流程简单,以及在铁电电容集成前不需要平坦化工艺。
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公开(公告)号:CN111627920A
公开(公告)日:2020-09-04
申请号:CN202010489524.7
申请日:2020-06-02
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/11592 , H01L21/336
Abstract: 一种铁电存储单元,包括:铁电栅场效应晶体管和选通管(11),铁电栅场效应晶体管包括:衬底(1),衬底(1)的源区设置有漏电极(10)和源电极(9);在衬底(1)的绝缘区上依次垂直延伸有栅绝缘层(4)、浮栅电极层(5)、铁电层(6)、控制栅电极层(7);选通管(11)设置在浮栅电极(5)和源电极(9)之间;当控制栅电极层(7)进行擦写工作时,选通管(11)打开并接地,防止电荷从衬底(1)隧穿进入栅绝缘层(4)和铁电层(6),避免信号写入和擦除动作过程中绝缘层承载较大的电压降,从而减小铁电层存储信号改变过程中导致的电子隧穿失效影响,提高铁电栅场效应晶体管的可靠性。
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公开(公告)号:CN111554568A
公开(公告)日:2020-08-18
申请号:CN202010424255.6
申请日:2020-05-19
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 一种氧化铪基铁电薄膜的制备方法,包括:在基底上沉积氧化铪基薄膜;并在氧化铪基薄膜的上表面沉积覆盖层后,基于退火装置在电场作用下进行退火处理,得到结晶状的大面积单相氧化铪基铁电薄膜,包括在退火处理的不同时间段有选择的施加电场;其中,退火处理包括升温、保持温度和降温三个不同时间段。通过在对氧化铪基铁电薄膜进行退火处理的同时施加电场,控制氧化铪基铁电薄膜结晶过程中的能量场,改善薄膜的质量,使得氧化铪基铁电薄膜具有大面积正交相,铁电性强;当薄膜面积缩小时,也能保持较好的均一性。
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公开(公告)号:CN111549329A
公开(公告)日:2020-08-18
申请号:CN202010401254.X
申请日:2020-05-13
Applicant: 湘潭大学
IPC: C23C16/18 , C23C16/455 , C23C16/56 , H01L27/1159
Abstract: 本申请实施例提供一种铁电薄膜的制备方法、铁电存储器及其制备方法。其中铁电薄膜的制备方法包括:以主元素源作为反应前驱体进行原子层沉积,将主元素沉积到衬底表面,通过控制沉积时间,以吸附衬底表面大部分自由键合点;继而使用惰性气体作为净化气体进行清除吹扫腔室;然后以掺杂元素源作为反应前驱体进行原子层沉积,使掺杂元素吸附衬底表面剩余的自由键合点;使用惰性气体作为净化气体进行清除吹扫;此时两种前驱体同时存在于衬底表面,然后使用氧化性气体一同进行氧化处理;继而使用惰性气体作为净化气体进行清除吹扫;重复以上步骤,得到目标厚度的铁电薄膜。本申请实施例的方法能够实现较好的低浓度均匀性掺杂。
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公开(公告)号:CN109097757B
公开(公告)日:2020-08-07
申请号:CN201810813379.6
申请日:2018-07-23
Applicant: 湘潭大学
IPC: C23C18/12
Abstract: 本发明公开了一种镨离子掺杂的二氧化铪铁电薄膜的制备方法,包括以下步骤:将乙酰丙酮铪和乙酸混合,加热搅拌至澄清,继而冷却至室温获得第一溶液。依次在第一溶液中加入硝酸镨(III)六水合物,乙酰丙酮溶液,继而加热搅拌至澄清获得第二溶液。将第二溶液滴加到铂衬底上进行N次旋涂处理操作后,再执行退火操作获得镨离子掺杂的二氧化铪铁电薄膜,其中,N为大于等于1的正整数。通过实施本发明实施例,能在不使用手套箱等其他大型设备的情况下制备出镨掺杂二氧化铪铁电薄膜,制备工艺简单、设备成本低、易于规模化生产。
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公开(公告)号:CN107134487B
公开(公告)日:2020-07-14
申请号:CN201710417470.1
申请日:2017-06-06
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L29/51 , H01L21/28 , H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 本发明公开了一种基于氧化铪的铁电栅结构,包括衬底,所述衬底的表面上依次层叠有缓冲层、底电极层、铁电层和顶电极层,所述铁电层的材料包含氧化铪。本发明还公开了一种基于氧化铪的铁电栅结构的制备工艺。本发明所述基于氧化铪的铁电存储器铁电栅结构既具有优异的电学性能,又能使整个铁电存储器存储介质的纵向尺寸减小10~20倍以上,并且能与硅工艺良好地兼容。
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公开(公告)号:CN107146759B
公开(公告)日:2020-06-05
申请号:CN201710306626.9
申请日:2017-05-04
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L21/28 , H01L21/265 , H01L29/792 , H01L29/423 , H01L45/00
Abstract: 本发明提供一种基于离子注入掺杂HfO2的MFIS铁电栅制备工艺,先采用标准清洗工艺对P‑Si或者n‑Si基片进行清洗,以去除硅表面的颗粒及其它污染物,随后在硅片上沉积适当厚度的HfO2并进行退火处理;之后使用离子注入机对HfO2进行掺杂,然后对掺杂后的HfO2进行退火处理;在掺杂后的HfO2上即氧化铪铁电薄膜上沉积顶电极,然后再次对电极快速热处理;最后采用反应离子刻蚀方法将MFIS多层薄膜结构刻蚀成与源、漏和沟道尺寸相匹配MFIS阵列单元。本发明能精确控制HfO2铁电薄膜掺杂浓度,且制备相对简单,薄膜制备温度低的成熟操作工艺。
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公开(公告)号:CN110866349A
公开(公告)日:2020-03-06
申请号:CN201911219037.2
申请日:2019-12-03
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10
Abstract: 一种氧化铪基铁电薄膜基于多态共存的相场分析方法,包括:根据多态共存的氧化铪基铁电薄膜的态的个数确定序参量的个数;基于序参量、Ginzburg-Landau理论和铁电薄膜的块体能、弹性能、梯度能、静电能,确定铁电薄膜的能量方程表达式和系数;结合力学平衡方程、Maxwell方程和Ginzburg-Landau相场动力学方程,推导力场、电场和极化场的弱形式,建立力电耦合下氧化铪基铁电薄膜多态共存的相场模型;根据相场模型模拟多态共存的氧化铪基铁电薄膜的畴结构及其演变规律。动态模拟HfO2基铁电薄膜畴结构的形成和长大过程,研究不同外场作用下畴结构的重新分布,为实验人员提供指导,减少实验成本。
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公开(公告)号:CN109055916B
公开(公告)日:2020-02-07
申请号:CN201811002707.0
申请日:2018-08-30
Applicant: 湘潭大学
IPC: C23C16/455 , C23C16/50 , C23C16/40
Abstract: 一种铁电薄膜的制备方法,属于铁电薄膜制备技术领域,包括:S1:用衬底材料制备衬底;S2:在第一预设温度范围内,采用等离子增强原子层沉积方法对所述衬底进行处理,得到预定厚度的铁电薄膜。通过该方法制备的铁电薄膜,在制备过程中与硅衬底材料的兼容性高,而且制备的铁电薄膜其应用时的铁电性能具有较高的自发极化、剩余极化值大、抗疲劳性高、保持时间长等特性。
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公开(公告)号:CN107025339B
公开(公告)日:2020-02-07
申请号:CN201710193785.2
申请日:2017-03-28
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明实施例公开了一种位错对铁电材料畴结构影响机理的分析方法和系统,该方法包括:步骤S1,建立包含压电效应的第一压电效应计算模型;步骤S2,基于位错在铁电材料中引起的应力应变场和第一压电效应计算模型,建立包含位错的第二压电效应计算模型;步骤S3,基于包含位错的第二压电效应计算模型和挠曲电效应能量密度方程,建立挠曲电效应计算模型;步骤S4,基于包含位错的第二压电效应计算模型和挠曲电效应计算模型,生成极化矢量图和/或极化云图。本发明实施例与传统的仅考虑压电效应的位错相场模型相比,考虑了挠曲电效应,获得了与实验结果更吻合的模拟结果。
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