鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FeFET）憑借著非易失、非破壞性讀取、高密度集成等優(yōu)點(diǎn)而成為最有潛力的非易失性隨機(jī)存儲(chǔ)器之一。氧化鉿（HfO₂）基鐵電薄膜材料是一種新型的鐵電薄膜材料,它可以與先進(jìn)的CMOS工藝兼容,而且在膜厚減小至3 nm以下時(shí)它依然具有良好的鐵電性,這些優(yōu)點(diǎn)使得HfO₂基鐵電薄膜非常適和應(yīng)用在FeFET中。摻雜可以明顯提高HfO₂基鐵電薄膜的鐵電性。而化學(xué)溶液法（CSD）是一種易于實(shí)現(xiàn)摻雜的制備方法,并具有操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)有效的優(yōu)點(diǎn)。本文以摻雜的HfO₂鐵電薄膜為研究對(duì)象,選擇鐠（Pr）、鈰（Ce）兩種元素作為摻雜元素,使用了CSD法來(lái)制備薄膜。主要工作包括:（1）在（111）Pt/Ti/SiO₂/（100）Si襯底上制備出了不同Pr摻雜量的氧化鉿（Pr:HfO₂）薄膜。通過(guò)微結(jié)構(gòu)的表征確認(rèn)了薄膜中鐵電正交相的存在,表明Pr的摻入可以在HfO₂薄膜中誘導(dǎo)鐵電正交相的形成。對(duì)樣品進(jìn)行P-E（極化-電場(chǎng)）回線測(cè)試,結(jié)果表明薄膜在Pr... 

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 鐵電薄膜與鐵電存儲(chǔ)器
        1.1.1 鐵電薄膜材料
        1.1.2 鐵電存儲(chǔ)器
        1.1.3 鐵電存儲(chǔ)器用鐵電薄膜面臨的問(wèn)題
    1.2 HfO_2 基鐵電薄膜材料
        1.2.1 HfO_2 基薄膜的鐵電性
        1.2.2 HfO_2 基鐵電薄膜的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用
        1.2.3 HfO_2 基薄膜鐵電性的結(jié)構(gòu)起源
        1.2.4 HfO_2 基薄膜鐵電性的影響因素
    1.3 HfO_2 基鐵電薄膜的制備方法
        1.3.1 原子層沉積
        1.3.2 脈沖激光沉積
        1.3.3 濺射法
        1.3.4 化學(xué)溶液沉積法
    1.4 本論文的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 本論文的選題依據(jù)
        1.4.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 HfO_2 基鐵電薄膜的制備與測(cè)試分析方法
    2.1 HfO_2 基鐵電薄膜的制備
        2.1.1 薄膜制備所需的原料與設(shè)備
        2.1.2 薄膜的主要制備過(guò)程
    2.2 薄膜的表征與測(cè)試方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡
        2.2.2 原子力顯微鏡
        2.2.3 X射線光電子能譜儀
        2.2.4 掠入射X射線衍射
        2.2.5 透射電子顯微鏡
        2.2.6 鐵電分析儀
        2.2.7 半導(dǎo)體器件參數(shù)分析儀
第3章 Pr摻雜Hf O_2 薄膜的性能表征
    3.1 Pr摻雜Hf O_2 薄膜的微結(jié)構(gòu)表征
        3.1.1 表面形貌表征
        3.1.2 成分表征
        3.1.3 截面表征
        3.1.4 物相表征
    3.2 Pr摻雜Hf O_2 薄膜的電學(xué)性能表征
        3.2.1 鐵電性能表征
        3.2.2 介電性能表征
        3.2.3 抗疲勞特性表征
        3.2.4 漏電流特性表征
    3.3 本章小結(jié)
第4章 Ce摻雜Hf O_2 薄膜的性能表征
    4.1 Ce摻雜Hf O_2 薄膜的微結(jié)構(gòu)表征
        4.1.1 物相表征
        4.1.2 表面形貌表征
    4.2 Ce摻雜Hf O_2 薄膜的電學(xué)性能表征
        4.2.1 鐵電性能及漏電流特性表征
        4.2.2 壓電性能表征
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3694150