申请/专利权人：湘潭大学

申请日：2022-05-26

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN114988470B

主分类号：C01G27/02

分类号：C01G27/02;H10N97/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.09.20#实质审查的生效;2022.09.02#公开

摘要：本发明公开了一种氧化铪基铁电薄膜、电容结构、晶体管及制备方法，氧化铪基铁电薄膜包括：依次层叠设置的第一掺杂氧化铪基铁电薄膜层、第二掺杂氧化铪基铁电薄膜层和第三掺杂氧化铪基铁电薄膜层；所述第一掺杂氧化铪基铁电薄膜层的材质为：Hf1‑xMxOy1；所述第二掺杂氧化铪基铁电薄膜层的材质为：Hf1‑xMxOy2；所述第三掺杂氧化铪基铁电薄膜层的材质为：Hf1‑xMxOy3；其中，M为掺杂元素，y1和y3均大于y2。本发明氧化铪基铁电薄膜，采用叠层结构氧分布的铁电薄膜，通过改变氧含量调控相关性能，使得薄膜的铁电性能和抗疲劳性能达到所需的要求，从而可以提高微电子器件装置的使用寿命。

主权项：1.一种氧化铪基铁电薄膜，其特征在于，包括：依次层叠设置的第一掺杂氧化铪基铁电薄膜层（100）、第二掺杂氧化铪基铁电薄膜层（200）和第三掺杂氧化铪基铁电薄膜层（300）；通过控制沉积时氧化剂的用量或控制氧化性气体氛围，控制所述第一掺杂氧化铪基铁电薄膜层（100）、第二掺杂氧化铪基铁电薄膜层（200）和所述第三掺杂氧化铪基铁电薄膜层（300）的含氧量；其中，所述第一掺杂氧化铪基铁电薄膜层（100）的材质为：Hf1-xMxOy1，所述第一掺杂氧化铪基铁电薄膜层（100）的厚度为：1-10nm；所述第二掺杂氧化铪基铁电薄膜层（200）的材质为：Hf1-xMxOy2，所述第二掺杂氧化铪基铁电薄膜层（200）的厚度为：2-20nm；所述第三掺杂氧化铪基铁电薄膜层（300）的材质为：Hf1-xMxOy3，所述第三掺杂氧化铪基铁电薄膜层（300）的厚度为：1-10nm；其中，M为掺杂元素，y1和y3均大于y2；所述掺杂元素为Al、Fe、Gd、Ge、La、Lu、N、Pr、Sc、Si、Sr、Ta、Y、Zr中的一种或多种；相对于氧含量均匀的氧化铪基铁电薄膜来说，叠层结构氧化铪基铁电薄膜的顶部和底部在制备过程中氧化更为充分，具有更少的氧空位缺陷以及更好的界面；在叠层结构氧化铪基铁电薄膜的内部，较低氧含量带来的氧空位有助于稳定氧化铪的铁电相。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湘潭大学 一种氧化铪基铁电薄膜、电容结构、晶体管及制备方法

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