公开(公告)号：CN115497924A

公开(公告)日：2022-12-20

申请号：CN202211209910.1

申请日：2022-09-30

Applicant: 复旦大学

Inventor： 江安全 ,  张文笛 ,  江钧

IPC: H01L23/64 ,  H01L21/8242 ,  H01L27/108 ,  H01L27/11568 ,  H01G11/00 ,  H01G11/84

Abstract: 本发明公开了一种具有超高介电常数和/或铁电剩余极化强度的介质薄膜和器件的制备方法及器件。该方法包含：步骤a，在衬底上或附有第二电极的衬底上形成介质薄膜；该介质薄膜包含Hf1‑xZrxO2薄膜，其为晶体或非晶态薄膜；0≤x≤1；步骤b，在所述介质薄膜上形成第一电极；步骤c，将第一电极分割为若干离散的微结构，每个微结构的横向尺寸为1nm～50μm；步骤d，退火处理，使得所述介质薄膜中低介电常数相减少，高介电常数相增加。采用本发明的方法提供的超高介电常数和/或铁电剩余极化强度的介质薄膜和器件，最高介电常数和铁电剩余极化强度分别可大于921和404μC/cm2，信息存储密度高，能够有效地降低器件的操作电压和漏电流，且与CMOS集成工艺兼容性良好，应用前景良好。

公开(公告)号：CN113421881B

公开(公告)日：2022-08-19

申请号：CN202110577778.9

申请日：2021-05-26

Applicant: 复旦大学

Inventor： 江安全 ,  庄晓 ,  柴晓杰 ,  江钧 ,  孙杰 ,  张文笛

IPC: H01L27/11507

Abstract: 本发明属于铁电存储器件技术领域，具体为一种通过金属扩散调节铁电存储器表面层有效厚度的方法。本发明是在铁电存储单元表面层与电极接触部位间增加金属扩散层，使金属原子扩散进入部分或全部铁电表面层区域，从而调减表面层有效厚度，实现对表面层选择管开启电压大小的连续调节。本发明在金属扩散层制备完成后，采用高温保温或后热退火的方法调控扩散层金属向铁电材料内部的扩散深度。本发明实现了开启电压连续可调，甚至可降低至接近零；同时，开态电流增大，存储器读写操作电压减小，可提高器件可缩微性或存储密度，实现功耗的大幅度降低，开关比可达105，存储器性能获得大幅度提升。本发明为深化高密度铁电存储器的商业化开拓了思路。

公开(公告)号：CN113421881A

公开(公告)日：2021-09-21

申请号：CN202110577778.9

申请日：2021-05-26

Applicant: 复旦大学

Inventor： 江安全 ,  庄晓 ,  柴晓杰 ,  江钧 ,  孙杰 ,  张文笛

IPC: H01L27/11507

Abstract: 本发明属于铁电存储器件技术领域，具体为一种通过金属扩散调节铁电存储器表面层有效厚度的方法。本发明是在铁电存储单元表面层与电极接触部位间增加金属扩散层，使金属原子扩散进入部分或全部铁电表面层区域，从而调减表面层有效厚度，实现对表面层选择管开启电压大小的连续调节。本发明在金属扩散层制备完成后，采用高温保温或后热退火的方法调控扩散层金属向铁电材料内部的扩散深度。本发明实现了开启电压连续可调，甚至可降低至接近零；同时，开态电流增大，存储器读写操作电压减小，可提高器件可缩微性或存储密度，实现功耗的大幅度降低，开关比可达105，存储器性能获得大幅度提升。本发明为深化高密度铁电存储器的商业化开拓了思路。